布里斯托爾的科學家已經展示了一種新的虛擬現實VR技術,該技術應有助于開發針對SARS-CoV-2病毒的藥物-并使研究人員能夠以新方式共享模型并進行協作。由布里斯托大學的研究人員創建的創新工具,已發表在 《化學信息與模型雜志》上,它將幫助世界各地的科學家更快地確定抗病毒藥物的線索。


最新虛擬現實VR技術 可以更快研發抗病毒藥物


SARS-CoV-2酶被稱為主要蛋白酶(Mpro),是尋找新的抗病毒治療方法的有希望的目標。阻止主要蛋白酶起作用的分子(稱為酶抑制劑)會阻止病毒繁殖,因此可能是有效的藥物。世界各地的研究人員正在努力尋找這種分子。藥物有效性的關鍵預測指標是藥物與靶標結合的緊密程度。知道一種藥物如何適合蛋白質,有助于研究人員設計其結構的變化,使其結合更緊密。


布里斯托爾化學學院的艾德里安·穆赫蘭德(Adrian Mulholland)教授和該研究的主要作者解釋說:“我們已經證明,交互式虛擬現實可以模擬病毒蛋白和抑制劑與酶的結合方式。研究人員可以使用此工具來幫助了解酶的作用,并且還應了解潛在藥物如何融入酶中。這將有助于設計和測試新的潛在藥物線索。我們正在與整個社區共享這些模型?!?


布里斯托爾團隊已經開發了一個用于交互式“分子動力學”模擬的虛擬框架。這是一個名為Narupa的開源軟件框架,它使用隨時可用的VR設備。


在這項研究中,布里斯托(Bristol)團隊創建了SARS-CoV-2 Mpro的3D模型結構,并在VR(iMD-VR)中使用交互式分子動力學模擬“深入”并可視化了與酶結合的分子。結果表明,用戶能夠顯示藥物分子如何適合酶。


Mulholland教授補充說:“目前,全球為識別新冠肺炎的藥物線索開展了許多工作。我們的iMD-VR工具將成為寶貴的資源,為國際藥物發現界提供虛擬合作,幫助預測潛在的藥物線索如何結合到SARS-CoV-2目標的一個令人興奮的方面是,它還允許研究人員以新的方式進行協作:使用云計算,他們可以同時在不同地點(甚至可能在不同地點)一起解決藥物發現問題。不同的國家-在相同的虛擬分子環境中同時工作?!?


艾莉森·德本威克·米勒(Alison Derbenwick Miller)表示:“藥物與SARS-CoV-2穗突蛋白結合的計算模型對于推進全球抗擊大流行至關重要。納魯帕通過虛擬現實中的分子動力學模擬將模型推向了一個全新的水平?!?,Oracle研究副總裁?!拔覀兒芨吲d甲骨文的高性能云基礎架構支持該創新框架的開發,并且現在正在幫助推進與全球相關的努力,以擊敗COVID-19。發展由云計算的研究人員組成的互聯社區正是Oracle for Research的目標。被設計用來做?!?


這項研究得到了EPSRC,皇家學會和英國抗菌化學療法學會的資助。云學分由Oracle研究中心提供。


A Mulholland等人在《化學信息與模型雜志》(Journal of Chemical Information and Modeling)上發表的“虛擬現實中的交互式分子動力學(iMD-VR)是靈活的底物和抑制劑對接SARS-CoV-2主蛋白酶的有效工具”


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