시각 분자 역학

Visual Molecular Dynamics
VMD
Vmd screenshot.png
VMD 1.8.3 스크린샷
원저작자윌리엄 험프리, 앤드류 달케, 클라우스 슐튼, 존 스톤
개발자일리노이 대학교 어바나-샴페인
초기 릴리즈1995년 7월 4일, 27년 전(1995-07-04)
안정된 릴리스
1.9.4 alpha 55 / 2021년 10월, 10개월 전(2021-10년)
기입처C
운영 체제macOS, Unix, Windows
이용가능기간:영어
유형분자 모델링
면허증.배포[1] 고유의
웹 사이트www.ks.uiuc.edu/Research/vmd
1TB RAM을 탑재한 워크스테이션에서 Tachyon을 사용하여 10억 개의 원자 에어로졸화된 SARS-CoV-2 바이러스 이온을 VMD에 시각화합니다.

VMD(Visual Molecular Dynamics)는 분자 모델링 및 시각화 컴퓨터 프로그램입니다.[2]VMD는 주로 분자역학 시뮬레이션 결과를 보고 분석하는 도구로 개발되었습니다.또한 볼륨 데이터, 시퀀스 데이터 및 임의 그래픽 개체로 작업하기 위한 도구도 포함되어 있습니다.분자 장면은 POV-Ray, RenderMan, Tachyon, Virtual Reality Modeling Language(VRML) 등의 외부 렌더링 도구로 내보낼 수 있습니다.내장된 TCL 및 Python 인터프리터가 포함되어 있어 VMD 내에서 사용자가 직접 Tcl 및 Python 스크립트를 실행할 수 있습니다.VMD는 Unix, Apple MacOS 및 Microsoft [3]Windows에서 실행됩니다.VMD는 배포별 라이센스로 비상업 사용자가 사용할 수 있으며,[4] 이 라이센스는 프로그램 사용 및 소스 코드 수정을 모두 무료로 허용합니다.

역사

VMD에서 생성되어 Tachyon을 사용하여 렌더링된 위성 담배 모자이크 바이러스 분자 그래픽.장면은 반경 거리로 색칠된 분자 표면과 리본 표현으로 표시된 핵산으로 표시됩니다.Tachyon 렌더링은 직접 조명과 주변 폐색 조명을 모두 사용하여 포켓과 공동의 가시성을 개선합니다.VMD 축은 비분자 지오메트리의 간단한 렌더링 예시로 표시됩니다.

VMD는 Urbana-Champaign의 일리노이 대학 Beckman Institute for Advanced Science and Technology의 [5][6]이론 및 계산 생물물리학 그룹의 수석 연구원인 Klaus Schulten의 도움으로 개발되었습니다.VRChem이라고 불리는 선구자 프로그램은 Mike Krogh, William Humphrey, Rick Kufrin에 의해 1992년에 개발되었습니다.VMD의 초기 버전은 William Humphrey, Andrew Dalke, Ken Hamer, Jon Lich 및 James [7]Phillips에 의해 작성되었습니다.1995년에 [7][8]발매되었습니다.VMD의 초기 버전은 Silicon Graphics 워크스테이션용으로 개발되었으며 동굴 자동 가상 환경(CAVE)에서 실행되어 NAMD([2]Nanoscale Molecular Dynamics) 시뮬레이션과 통신할 수도 있습니다.VMD는 A에 의해 더욱 개발되었습니다.1995~1996년에는 달케, W. 험프리, J. 울리히, 1997~1998년에는 세르게이 이즈라예프와 J. 스톤이 그 뒤를 이었다.1998년 John Stone은 VMD의 주요 개발자가 되어 VMD를 다른 많은 Unix 운영체제로 이식하고 최초의 풀기능 OpenGL [9]버전을 완성했습니다.Microsoft Windows 플랫폼용 VMD의 첫 번째 버전은 [10]1999년에 출시되었습니다.2001년 Justin Gulingsrud, Paul Grayson 및 John Stone은 촉각 피드백 디바이스의 지원을 추가하여 인터랙티브 분자역학 [11][12]시뮬레이션을 수행하기 위한 VMD와 NAMD 사이의 인터페이스를 더욱 개발했습니다.이후 개발에서 Jordi Cohen, Gulingsrud 및 Stone은 그래픽 사용자 인터페이스를 완전히 재작성하고 볼륨 데이터의 [13]표시 및 처리, OpenGL Shading [14]Language 사용을 위한 내장 지원을 추가했습니다.

프로세스 간 통신

VMD는 Tcl/Tk를 [3]통해 다른 프로그램과 통신할 수 있습니다.이 통신을 통해 VMD와 함께 작동하는 여러 외부 플러그인을 개발할 수 있습니다.이러한 플러그인은 VMD의 기능 및 도구 세트를 증가시켜 컴퓨터 화학, 생물학 및 생화학에서 가장 많이 사용되는 소프트웨어 중 하나입니다.

다음은 Tcl/Tk를 사용하여 개발된 VMD 플러그인 목록입니다.

  • Dellphi Force - 정전기력 계산 및 시각화[15]
  • 경로 플러그인 — 지배적인 전자 전달 경로를 식별하고 기증자에서 수용자로의 전자 터널링을 추정합니다.
  • Check Sidchains Plugin - Asn, Gln 및 His 사이드 체인의 최적의 방향 및 양성자화 상태를 확인하고 선택할 수 있습니다.
  • MultiMS Plugin - MSMS 계산을 캐시하여 일련의 프레임 애니메이션을 고속화합니다.
  • Interactive Essential Dynamics - 기본 다이내믹스의 인터랙티브 시각화
  • Mid Ionize - 고충전 시스템용 자동이온화 개량판
  • Andriy Anishkin의 VMD 스크립트 - 시각화 및 분석에 유용한 VMD 스크립트 다수
  • RMSD Traffic Tool - 궤적을 위한 RMSD 플러그인 개발 버전
  • 클러스터링 도구 - 구조 구성의 클러스터를 시각화합니다.
  • iTrajComp - 인터랙티브 궤도 비교 도구
  • 스왑 - RMSD 정렬 개선을 위한 원자 좌표 스왑
  • Intervator : 단백질-단백질 인터페이스 추출 및 표시
  • SurfVol - 단백질 표면적[16] 및 부피 측정
  • vmdICE - RMSD, RMSF, SASA 및 기타 시간 변동 수량을[17] 계산하는 플러그인
  • molUP - 가우스[18] 소프트웨어를 사용하여 QM 및 ONIOM 계산을 처리하는 VMD 플러그인
  • VMD 스토어 - 사용자가 다른 [19]VMD 플러그인을 검색, 설치 및 업데이트할 수 있도록 지원하는 VMD 확장입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ VMD 라이선스
  2. ^ a b Humphrey, William; Dalke, Andrew; Schulten, Klaus (February 1996). "VMD: Visual molecular dynamics". Journal of Molecular Graphics. 14 (1): 33–38. doi:10.1016/0263-7855(96)00018-5. PMID 8744570.
  3. ^ a b "VMD User's Guide Version 1.9.1" (PDF). Massachusetts Institute of Technology. NIH Resource for Macromolecular Modeling and Bioinformatics. Retrieved January 29, 2012.
  4. ^ "VMD License". Theoretical and Computational Biophysics Group. NIH Center for Macromolecular Modeling & Bioinformatics, University of Illinois at Urbana–Champaign. Retrieved 4 January 2016.
  5. ^ Schulten, Klaus. "Department of Health and Human Services Public Health Service National Institutes of Health NIH Resource Biomedical Research Technology Program Annual Progress Report, Grant Number P41 RR05969" (PDF). University of Illinois at Urbana–Champaign. Retrieved 5 January 2016.
  6. ^ Schulten, Klaus J. "Department of Health and Human Services Public Health Service National Institutes of Health National Center for Research Resources Biomedical Technology Area Annual Progress Report (8/1/10 – 7/31/11), Grant Number P41RR005969" (PDF). University of Illinois at Urbana–Champaign. Retrieved 5 January 2016.
  7. ^ a b "VMD Release History". Theoretical and Computational Biophysics Group. NIH Center for Macromolecular Modeling & Bioinformatics, University of Illinois at Urbana–Champaign. Retrieved 4 January 2016.
  8. ^ Bishop, Tom Connor (July 4, 1995). "Announcing the Program VMD, Version 1.0". Computation Chemistry List. CCL.Net.
  9. ^ "VMD 1.3". Theoretical and Computational Biophysics Group. NIH Center for Macromolecular Modeling & Bioinformatics, University of Illinois at Urbana–Champaign. Retrieved 4 January 2016.
  10. ^ "VMD 1.4". Theoretical and Computational Biophysics Group. NIH Center for Macromolecular Modeling & Bioinformatics, University of Illinois at Urbana–Champaign. Retrieved 4 January 2016.
  11. ^ Stone, John E.; Gullingsrud, Justin; Grayson, Paul; Schulten, Klaus (2001). "A system for interactive molecular dynamics simulation". 2001 ACM Symposium on Interactive 3D Graphics. New York, NY, USA: ACM. pp. 191–194.
  12. ^ Dreher, Matthieu; Piuzzi, Marc; Ahmed, Turki; Matthieuten, Chavent; et al. (2013). "Interactive Molecular Dynamics: Scaling up to Large Systems" (PDF). International Conference on Computational Science, ICCS 2013, Jun 2013, Barcelone, Spain. New York, NY, USA: Elsevier.
  13. ^ "VMD 1.8". Theoretical and Computational Biophysics Group. NIH Center for Macromolecular Modeling & Bioinformatics, University of Illinois at Urbana–Champaign. Retrieved 4 January 2016.
  14. ^ "VMD 1.8.7". Theoretical and Computational Biophysics Group. NIH Center for Macromolecular Modeling & Bioinformatics, University of Illinois at Urbana–Champaign. Retrieved 4 January 2016.
  15. ^ Li, Lin; Jia, Zhe; Peng, Yunhui; Chakravorty, Arghya; Sun, Lexuan; Alexov, Emil (2017-11-15). "DelPhiForce web server: electrostatic forces and energy calculations and visualization". Bioinformatics. 33 (22): 3661–3663. doi:10.1093/bioinformatics/btx495. ISSN 1367-4803. PMC 5870670. PMID 29036596.
  16. ^ Ribeiro, João V.; Tamames, Juan A. C.; Cerqueira, Nuno M. F. S. A.; Fernandes, Pedro A.; Ramos, Maria J. (2013-12-01). "Volarea – A Bioinformatics Tool to Calculate the Surface Area and the Volume of Molecular Systems". Chemical Biology & Drug Design. 82 (6): 743–755. doi:10.1111/cbdd.12197. ISSN 1747-0285. PMID 24164915. S2CID 45385688.
  17. ^ Knapp, Bernhard; Lederer, Nadja; Omasits, Ulrich; Schreiner, Wolfgang (2010-12-01). "vmdICE: A plug-in for rapid evaluation of molecular dynamics simulations using VMD". Journal of Computational Chemistry. 31 (16): 2868–2873. doi:10.1002/jcc.21581. ISSN 1096-987X. PMID 20928849. S2CID 674918.
  18. ^ Fernandes, Henrique; Ramos, Maria João; Cerqueira, Nuno M. F. S. A. (2018). "molUP: A VMD plugin to handle QM and ONIOM calculations using the gaussian software". Journal of Computational Chemistry. 39 (19): 1344–1353. doi:10.1002/jcc.25189. PMID 29464735. S2CID 3413848.
  19. ^ Fernandes, Henrique S.; Sousa, Sérgio F.; Cerqueira, Nuno M. F. S. A. (2019-11-25). "VMD Store–A VMD Plugin to Browse, Discover, and Install VMD Extensions". Journal of Chemical Information and Modeling. 59 (11): 4519–4523. doi:10.1021/acs.jcim.9b00739. ISSN 1549-9596. PMID 31682440.

외부 링크

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