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1、第41卷第12期计算机研究与发展Vol141,No1122004年12月JOURNALOFCOMPUTERRESEARCHANDDEVELOPMENTDec12004药物分子对接中应用网格的研究与进展121郭权王希诚李纯莲1(大连理工大学电子与信息工程学院计算机科学与工程系大连116023)2(大连理工大学工业设备结构分析国家重点实验室大连116023)(guoquan@student1dlut1edu1cn)摘要药物分子对接所涉及的搜索空间非常巨大,需要耗费大量的时间,并且对计算环境也有较高的要求1将网格技术应
2、用于药物分子对接中,能有效地解决上述问题1首先对分子对接理论做了简单介绍;然后,利用网格数据传输和网格任务调度等网格技术对分子对接过程进行了优化,有效利用了网格结点资源,并降低了药物分子的对接时间;最后的实例测试表明了药物分子对接与网格技术相结合的合理性及有效性1关键词分子对接;配体;受体;网格中图法分类号TP391175ResearchandDevelopmentofMoleculeDockingDesignBasedonGrid121GUOQuan,WANGXi2Cheng,andLIChun2Lian1(D
3、epartmentofComputerScienceandEngineering,SchoolofElectricity&InformationEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023)2(StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023)AbstractRigidconditionsrelat
4、edtocomputingenvironmentarerequiredbydrugmoleculardockingde2sign,whichcanbesatisfiedthroughcombiningitwiththetechniquesofgrid1Inthispaper,thebasictheo2ryofdrugmoleculardockingdesignisfirstbrieflydescribed,andthentwocorrelativegridtechniquesareintroduced,throu
5、ghwhich,thedockingtimeisreducedandthegridresourcesareusedmoreefficiently1Theresultsofexampletestshowthatthecombinationofdrugmoleculardockingdesignandgridtechniquesisefficientandreasonable1Keywordsmoleculedocking;ligand;receptor;grid已经有将网格技术应用于药物开发的先例了,1引言例如IB
6、M等动用网格计算技术开发天花治疗药[1][2]物,D2OL网格计算项目进行抗SARS药物筛随着X射线衍射以及核磁共振等技术的发展,选等1但上述研究主要针对如何利用大量异地PC越来越多的生物大分子的三维结构被测定出来,计机的闲散资源,即通过计算结点数量上的增加来加算机辅助药物设计呈现出了突飞猛进之势,药物分快药物的开发过程1本文的不同之处主要在于:更子对接是其中的重要环节1然而,分子对接所涉及具有针对性地将网格技术应用于药物分子对接过程的搜索空间非常巨大,即便对柔性小分子,粗略估计中;在现有网格资源的基础上,使分子
7、对接任务能够30其搜索空间也至少含10个解,需要耗费大量的时自主地、动态地向相对较小的时间段内的资源较优间,并且对计算环境也有较高的要求1将网格技术者聚集1应用于药物分子对接中,能很好地解决上述问题1针对配体分子库往往是标准库的特点,我们首收稿日期:2004-09-21基金项目:国家“九七三”重点基础研究发展规划基金项目(G1999032805);国家自然科学基金项目(10272030)12期郭权等:药物分子对接中应用网格的研究与进展2055先对数据传输进行了优化,使有效的时间更多地用其中,Tb1,⋯,Tbn是柔
8、性配体中可旋转键的旋转于实际的分子对接计算上1在任务调度方面,根据角,n为可旋转键数目;Tx,Ty,Tz,Rx,Ry,Rz各结点的当前处理能力,动态地进行任务分配,有效是配体中某一刚性子结构的中心坐标及旋转角,用利用了各网格结点的资源,并降低了药物分子的对于标识配体分子的取向信息1目标函数E即为分子接时间1间相互作用能:ligrecAijBijqiqjE=∑∑a-b+33
