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分子ソフト&インフォマティクス
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分子モデリング・
シミュレーションソフトウェア
Discovery Studio

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シミュレーション

Run Free Energy Simulations ツールパネルが新たに加わり、同種のリガンド群の結合親和性を計算する相対的自由エネルギー摂動法シミュレーションを準備、実行、分析する次のプロトコルおよびコマンドが追加されました。

  • Pair Ligands for FEP:相対的 FEP 計算用に2つのリガンドのペアを作成する新しいコマンドです。
  • Generate Ligand Pairs for FEP:同種のリガンドのデータセットを対象とする一連の相対的 FEP 計算を準備する新しいプロトコルです。
  • Set Up Relative FEP Calculations:FEP 計算実行用の複数のシミュレーション系を生成する新しいプロトコルです。1つの系しか生成できない2017 R2 の Set Up Relative FEP Calculation プロトコルに代わるものです。
  • Free Energy Perturbation(FEP):NAMD を使用して複数の FEP シミュレーションを逐次、並列、またはグリッド上で実行する新しいプロトコルです。これは1つの系しか実行できない 2017 R2 の Free Energy Perturbation(NAMD)プロトコルに代わるものです。
  • Collate FEP Simulation Results:複数の相対的 FEP シミュレーションの結果を統合および分析し、絶対自由エネルギーの値を計算する新しいプロトコルです。
  • Analyze FEP Results プロトコルが削除され、その機能は Collate FEP Simulation Results に引き継がれました。

Steered Molecular Dynamics 実行する際に使用される Pulling Atom Pair オブジェクトの Push/Pull Type 属性は、計算に影響しないため削除されました。

自由エネルギー摂動法による計算をサポートするために、分子集合体の種類が1つ追加されました。

Type Ligands with MATCH(Prototype):MATCH アルゴリズムを使用して charmm36 力場または CGenff 力場の原子タイプをリガンド群にアサインする新しいプロトタイプ・プロトコルです。Assign Forcefield: MATCH アルゴリズムを使用した原子タイプとパラメータの推定がこのプロトコルに追加されました。リガンドが charmm36 力場またはCGenff力場の既存テンプレートで直接アサインできない場合に、原子タイプおよびパラメータを推定します。

新しいStructureswithforcefieldType パラメータ・タイプが、サポートされている DSClientParameterType タイプのリストに追加されました。このパラメータ・タイプでは、選択した構造のみ、可視構造、またはすべての構造をプロトコルに渡すことができます。どの構造も指定していない場合、Discovery Studio はエラーを表示し、プロトコルは起動されません。

二次構造のトラジェクトリを計算できる新しいサンプル・スクリプト CalculateSecondaryStructureOverTrajectory.pl が追加されました。

Ligand Preparation プロトコルに、電荷を除くオプションが追加されました。

高分子

新しい Predict Humanizing Mutations プロトコルは、抗原結合の特異性を失うことなく、抗体の人適応性を高める変異を予測します。安定性に対する変異の影響も評価できます。
Predict Humanizing Mutations プロトコル用のデータを処理する、新しい Create Humanization Database サンプル・プロトコルが作成されました。

  • ヒト抗体残基タイプの統計が NR 配列の抗体可変領域から収集され、抗体データベースに追加されました。
  • 新しい BLAST データベース antibody_variable が作成され、ローカル・データベースに追加されました。

Prepare Germline Sources サンプル・プロトコルが強化され、オプションとしてアノテーション付きの遺伝子配列をそれぞれ別のファイルに保存できるようになりました。これにより、Predict Humanizing Mutations プロトコルで使用する遺伝子を選択することができます。 Calculate Mutation Energy(Stability):配列アラインメントを使用して変異を指定できるオプションが追加されました。これによって多数の変異を試験しやすくなります。このオプションは、新しい Predict Humanizing Mutations プロトコルで作成された変異アラインメント候補と併用すると特に便利です。

Predict Sequence Properties プロトコルが、各鎖の帯電している末端を考慮に入れて多重鎖タンパク質の pI を計算するようになりました。

Identify Framework Templates プロトコルで作成されたアラインメント・ファイルにおいて、抗体の色分けやスタイルを使用して入力配列に注釈を付けられるようになりました。

Calculate Developability Indices プロトコルの結果に至適pIと至適pHが含まれるようになりました。

Calculate Developability Indices プロトコルに、指定したpHに従って、イオン化可能な残基および末端をプロトン化できるオプションが用意されました。

Identify Framework Templates プロトコルの Input Sequence パラメータのドキュメントが明確化されました。

ヘルプテキストが更新され、Discovery StudioのBLAST プロトコルが BLAST+を使用する点が反映されました。

Annotate Antibody Sequence でオプションとして、閾値を上回る同一性を持つすべての生殖系列遺伝子配列を判別できるようになり、遺伝子領域のレポート・リンクによって各ペアの詳細が提示されるようになりました。

ステータス・バーの Sequence Identity および Sequence Similarity のパーセント値の欄に、パーセント記号(%)も表示されるようになりました。

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ファーマコフォア

パフォーマンスとスケーラビリティを高めるために、以下に挙げるファーマコフォア・プロトコルの設計が見直されました。

  • Ligand Pharmacophore Mapping
  • Screen Library
  • Receptor Ligand Pharmacophore Generation
  • Ligand Profiler

Screen Library の大規模な結果の後処理を支援するために、Post-Process Screen Library Results サンプル・プロトコルが追加されました。

  • Ligand Pharmacophore Mapping: 立体異性体をより細かく制御できるようになる Separate Conformations パラメータが追加されました。
  • Receptor Ligand Pharmacophore Generation: ROC 曲線の生成において最高精度を提供するファーマコフォア FitValue が表示されるようになりました。この情報は活性リガンドの FitValue の最低閾値を見極める際に有用です。
  • Ligand Profiler: MoleculesFits.htm ファイルおよび PharmacophoreFits.htm ファイルに10,000件以上のヒットが表示されるようになりました。計算中に PharmaDB データベースのコピーが複数作成されるような事がなくなりました。
  • Pharmacophore Comparison: テザーの操作性が強化されました。マッピングされた特性の数や種類に関する情報が提供されるようになりました。
  • Generate Diverse Conformations: FAST メソッドまたはCAESERメソッドを使用すると、コンフォメーションが相対エネルギーでソートされるようになりました。

Build 3D Database プロトコルで使用される一時的なディスク領域が大幅に削減されました(場合によっては1/3未満に縮小)。

Compare Pharmacophores プロトコルのテザーの操作性が改善されました。

Receptor-Ligand Pharmacophore Generation プロトコルのバリデーション段階を並列計算できるようになりました。

Ligand Profiler プロトコルで、MoleculesFits.htm ファイルと PharmacophoreFits.htmファイルに 10,000件以上のヒットを表示できるようになりました。

Ligand Profiler プロトコルで Hypogen ファーマコフォアを使用すると、プロファイリングしたリガンドに活性の推定値が追加されます。

静電ポテンシャル

DelPhiベースのCalculate Electrostaticsツールパネルおよび関連するコマンドに代わり、CHARMmプロトコルが導入されました。
DelPhiベースのElectrostatic PotentialプロトコルおよびElectrostatic Potential with Focusingプロトコルに代わり、CHARMm PBEQメソッドを使用してポアソン―ボルツマン方程式を解く新しいCalculate Electrostatic Potentialプロトコルが導入されました。この新しいプロトコルは、以前のプロトコルよりも強化されています。

  • 力場ツールを使用して、原子の電荷および半径の割り当てが簡素化されました。
  • 境界からのグリッドの間隔と距離に基づいて、ポアソン―ボルツマン・グリッドの定義が改善されました。
  • 立方グリッドに代わり直方系グリッドを採用することにより、計算が効率化しました。
  • 中心が指定した原子群の中心となるように自動的に設定されます。
  • これまで不可能だった膜環境の設定が可能になりました。

新しいCalculate Electrostatic Potentialプロトコルは、いずれかのCHARMm力場で原子タイプをアサインした原子の部分電荷と半径のほか、Calculate Protein Ionization and Residue pKプロトコルによって決定されたpHで生成された原子の平均電荷を使用します。
DelPhiベースのSolvation Energyプロトコルは削除され、このプロトコルの基本機能はCalculate Energyプロトコルに含まれるようになりました。また、Calculate Energyプロトコルは修正され、Poisson Boltzmann with non-polar Surface Area (PBSA)モードの参照状態として、真空とは異なる誘電率の溶媒を使用するように設定できます。

6つのDelPhi関連コンポーネントに代わり、CHARMm PBEQモジュールをベースにポアソン―ボルツマン方程式を解く新しい単一のコンポーネントCHARMm PBEQ Solverが導入されました。機能強化の詳細は DSC-27138に記載されています。/p>

毒性

拡張可能なすべての毒性モデルがQMRFとして欧州連合の共同研究センターに登録されました。

TOPKAT詳細レポートに、トレーサビリティーと再現性を向上させる補足情報が追加されました。

Toxicity Prediction (Extensible)プロトコルの詳細レポートが修正され、読みやすく解釈しやすくなりました。

Toxicity Prediction (Extensible)レポートのドキュメントが改善されました。

Toxicity Predictionのドキュメントが、関連するモデルの適切なQSAR Model Reporting Format (QMRF)番号を参照するようになりました。

Discovery Studioオンライン・ヘルプの「Theory - ADMET Descriptors」トピックが改善され、ADMET_PSA_2D記述子に関する情報が追加されました。

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