TAMD

Анализатор траекторий молекулярной динамики

Методом моделирования молекулярной динамики (МД) пользуются во многих научно-исследовательских лабораториях. После проведения МД-эксперимента ставится задача анализа полученных данных. Возможны случаи, когда необходимо ответить на конкретные вопросы по эксперименту, а также когда возникает потребность описать эксперимент в целом, заострив внимание на структурные перестроения в ходе эксперимента.

Как правило, при анализе траекторий многие исследователи пишут собственные несложные программы для расчета простых характеристик. Вместе с тем, сложные алгоритмы работы с траекториями заложены в такие объемные пакеты как VMD и GROMACS, на изучение которых требуется до полугода рабочего времени.

Разработанная программа TAMD (Trajectory Analyzer of Molecular Dynamics, далее по тексту Анализатор) сочетает в себе: интуитивный графический пользовательский интерфейс, новые характеристики, направленные на быстрый анализ траектории в целом, а также является платформой для написания новых характеристик на траекториях и управляемой программой-платформой с интерпретатором скриптового языка для автоматизации рутинных действий.

В целях повышения быстродействия для анализа МД-систем из большого количества атомов, реализация Анализатора траекторий использует современные технологии, направленные на ускорение обработки информации, такие как технология вывода трехмерной графики OpenGL, параллельное программирование, в том числе массивно-параллельное (технология CUDA). Некоторые белки в клетке испытывают механические деформации при таких биологических процессах как межклеточная адгезия, сокращение мышц, перенос белков через мембрану.  Для понимания молекулярной природы механической стабильности белков необходимо провести большое количество МД экспериментов для исследования зависимости механических свойств белков от различных параметров. Исследование этого вопроса представляет практический интерес для конструирования биоматериалов с повышенной механической стабильностью.