ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Иван Першин / Запись

3М ВИЗУАЛИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ МОЛЕКУЛ, КРИСТАЛЛА

lesnik
24.02.2010
10:53
Для визуализации трёхмерной струтуры молекулы или кристалла можно использовать соответсвующие базы данных. Например, COD Subset. В качестве примера, можно посмотреть структуру кристалла льда (воды) (набрать water в строке Text, затем 3D Model, View Structure).

Вообще, о визуализации молекул и кристаллов можно почитать здесь:
Molecular graphics
List of molecular graphics systems
Crystallographic database

Может быть, кто-нибудь добавит что-то полезное по данной теме?
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

24.02.2010 13:26#
3м визуализация структуры молекул, кристалла
Химическая генетика - новое направление исследований XXI века - перспективно в рациональном поиске лекарств, регуляторов роста растений, поведения насекомых, фунгицидов, гербицидов для открытия мишеней их действия и конструирования молекул-лидеров с такой биологической активностью. Если традиционно в генетике используют мутации определенных генов для изучения их функции, то в химической генетике используют ферменты-мишени и природные небольшие молекулы - ингибиторы или эффекторы этих ферментов для определения функций белков. Далее на основе этих молекул создаются аналоги. Для выбора наиболее эффективных ингибиторов (регуляторов) необходимы данные о трехмерной структуре фермент-ингибиторного комплекса. Благодаря быстрым успехам в выделении белков, их очистке и кристаллизации, количество белков, трехмерная структура которых опубликована в общедоступной базе данных, превышает 19 тысяч и постоянно растет.
http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do PDB = Protein Data Bank
RCSB PDB Protein Data Bank/Home
Создание лекарств и пестицидов на основе структуры молекул-ингибиторв ферментов требует очищенных белков в относительно больших количествах, возможности их рентгеноструктурного анализа, компьютерных моделирующих программ. Это междисциплинарный подход, основанный на эффективном сотрудничестве химиков, биохимиков, биофизиков и компьютерных химиков. Быстрый прогресс методов кристаллизации белков делает поиск биологически активных соединений, основанный на структуре молекул, обычным методом. Успех этого метода будет зависеть от создания библиотек соединений, сфокусированных на ингибиторах ферментов в сочетании со случайным скринигом коллекций соединений или природных веществ. Единственным препятствием на этом пути является поиск реального и возобновляющегося источника новых соединений для скрининга. Таким источником становится комбинаторная химия т.к. она обеспечивает эффективный и малозатратный синтез большого числа новых соединений/ Перед синтезом часто создаются виртуальные библиотеки, которые подвергаются скринингу in silicio, если есть информация по структуре белков-мишеней. Все это позволяет химикам начать с большой виртуальной библиотеки и направленно синтезировать соединения с биологической активностью.
Методы химической генетики позволяют скринировать от 10 тысяч до миллиона небольших молекул с выходом от 10 до 1000 молекул, связывающихся с белком-мишенью. Эти молекулы повторно тестируют несколько раз в различных условиях и те, которые проходят следующие тесты, используют для определения последствий изменения функции белка мишени в организме животного, гриба, насекомого или растения. В настоящее время создаются банки химических соединений (ChemBank), большие, доступные в Интернете базы данных, связывающие небольшие молекулы со специфическим действием на определенные белки, клетки и организмы. Исследователи могут использовать программные средства химического банка для анализа доступных данных, а также экспортировать эти данные на свои компьютеры.
24.02.2010 21:08#
lesnik
3м визуализация структуры молекул, кристалла
Спасибо за интересное сообщение. Я не очень хорошо знаком с данным вопросом, но насколько понял речь шла о химическом синтезе белков (из википедии, Белки):

Химический синтез
Короткие белки могут быть синтезированы химическим путём с помощью группы методов, которые используют органический синтез — например, химическое лигирование. Большинство методов химического синтеза проходят в направлении от С-конца к N-концу, в противоположность биосинтезу. Таким образом можно синтезировать короткий иммунногенный пептид (эпитоп), служащий для получения антител путём инъекции в животных, или получения гибридо́м; химический синтез также используется для получения ингибиторов некоторых ферментов. Химический синтез позволяет вводить искусственные, то есть не встречающиеся в обычных белках аминокислоты — например, присоединять флюоресцентные метки к боковым цепям аминокислот. Однако химические методы синтеза неэффективны при длине белков более 300 аминокислот; кроме того, искусственные белки могут иметь неправильную третичную структуру, и у аминокислот искусственных белков отсутствуют посттрансляционные модификации.
25.02.2010 12:20#
3м визуализация структуры молекул, кристалла
В Вашем сообщении речь шла о том, где можно найти 3D структуры молекул. То, что Вас интересуют неорганические соединения я не поняла. Поэтому рассказала о том, где сейчас нельзя обойтись без компьютерного 3D моделирования, т.е. о 3D моделировании взаимодействия белков-ферментов с маленькими органическими молекулами (ингибиторами и регуляторами их активности). Это является основой направленного скрининга огромных классов биологически активных химических соединений (лекарств, пестицидов, регуляторов роста растений). Поэтому я и привела примеры баз данных 3D структур белков, в том числе ферментов. Если не в тему, извините. Вам уже ответили в тему.
Наверняка Вы знаете бесплатную Кэмбриджскую программу ChemDraw для рисования молекул http://www.3dchem.com/atoz.asp
Мне кажется хорошая база данных по 3 D неорганических соединений
Chemistry, Structures & 3D Molecules @ 3Dchem.com http://www.3dchem.com/table.asp
Можете мне не отвечать.

25.02.2010 18:41#
lesnik
3м визуализация структуры молекул, кристалла
Большое Вам спасибо за сообщения и интересные ссылки (где можно полюбоваться разнообразием молекул и кристаллов). Мне не были знакомы эти базы данных.

Что касается синтеза белков. Вставлю ссылку по теме: Виртуальный скрининг. Интересно, сами программы моделирования больших молекул решают квантовомеханическую задачу? Правильно я понял, что сейчас без подобного предварительного компьютерного исследования-моделирования (скрининга) лекарства и прочие новые молекулы (или молекулы с заданными свойствами) уже не разрабатывают?
24.02.2010 15:35#
3м визуализация структуры молекул, кристалла
The World Wide Protein Data Bank (wwPDB) – The World Wide Protein Data Bank (wwPDB) – интернациональное собрание всех опубликованных полученных опытным путем данных по трехмерной структуре макромолекул. Основан в 1971 году докторами Edgar Meyer и Walter Hamilton в Brookhaven National Laboratory. Затем она трансформировалась в Research Collaboratory for Structural Bioinformatics (RCSB). Rutgers (Университет штата Нью Джерси, США) - ведущий сайт под управлением Helen M. Berman. В 2008 г. имел три официальные ветви: the Research Collaboratory for Structural Bioinformatics (USA), the European Bioinformatics Institute (UK), and the Protein Data Bank Japan. Периодически PDB обновляет данные архивных файлов. Обновление включает устранение ошибок и улучшение формата данных PDB data format. Последнее обновление было в марте 2009 г. Для этого вносят изменения в бесплатный пакет программ Jmol, Детали на World Wide PDB. В PDB имеется несколько бесплатных автоматических сервисов, улучшающих большинство опубликованных моделей, например, Improving published models и Quality assessment for molecular models.
Источники "http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Protein_Data_Bank"
• World Wide Protein Data Bank
• RCSB PDB
• Protein Data Bank in Wikipedia
• Protein Data Bank at PDBWiki.Org
• Earliest Solutions for Macromolecular Crystal Structures
• See also Theoretical Models.
24.02.2010 19:49#
dudenkov
3м визуализация структуры молекул, кристалла
Целый ряд free баз данных есть на сайте http://mits.nims.go.jp/
Там у них есть в том числе БД Pauling File, позволяющая "вертеть" структуру. В отличие от упомянутой вами COD Subset, где все крайне фрагментарно ( из боридов металлов 1-2 групп видел только MgB2, Be2B, Mg2B14, и еще, кажется, что-то из гексаборидов ЩЗМ), там известные бориды и высокобористые соединения представлены более или менее полно. Я благодаря Н.Н. Киселевой, разработчице баз данных ИМЕТа, которая поддерживает контакты с разработчиками этого сайта, имел возможность работать с дисковой версией Pauling File, там все работает, и структуру вертеть, и измерять межатомные расстояния, только показ цветов атомов барахлил - не по типу атома был, а непонятно откуда. А через интернет то визуализация вообще не срабатывала (в мозилле), то была статичной (в эксплорере), м.б., я просто чего-то не понял - но факт, что с пол-пинка не запускается. Н.Н. Киселева говорила, что у них там чисто технические проблемы с программистами, разбирающимися в предмете, и никак не могут с этим разобраться.
Кембриджскую структурную базу данных Кембридж, видимо, понимая материальное положение наших ученых и то, что среди них преобладают те, кто на полуголом энтузиазме не даром свой хлеб едят, предоставляет возможность по 1 экземпляру базы данных на каждый наш академический институт по заказу поставить бесплатно, заказывать надо через З.А. Старикову в ИНЭОСе, дополнительные экземпляры - по 100, тоже более чем терпимо.
Где заполучить нужную мне неорганическую структурную базу ICSD в России, без непреодолимо идиотских бухгалтерских проблем, пока не знаю.
24.02.2010 20:18#
lesnik
3м визуализация структуры молекул, кристалла
Спасибо за ссылку. Пока не разобрался, но посмотрю. В общем-то, что меня интересовало (относительно простая неорганика), я нашёл на COD Subset. Не все ссылки там давали корректный результат, но правильный результат тоже нашёлся. Как видно по приведённой мною ссылке на лёд, изображение можно вращать в пространстве. Правда сам Jmol на своём компьютере мне настроить до конца пока не удалось. Но я думаю, можно справиться. Ещё раз спасибо.
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 640

Пользователей
в системе: 2726

Всего записей
и комментариев: 48549

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 14

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия