计算机药物筛选方法探讨

本文论述了计算机药物筛选方法及其应用程序的开发,并通过建立乙酰胆碱酯酶(AchE)抑制剂的筛选模型,检测化合物样品的生物活性,比较生物活性结果与计算机筛选结果,检验了计算机药物筛选方法的可靠性.结果表明,计算机药物筛选方法在创新药物研究中具有重要意义,但需要进一步改进,并结合其他方法来提高它的可靠性.     

乙酰胆碱酯酶抑制剂虚拟筛选方法研究

在虚拟筛选过程中,虚拟筛选策略和方法是获取结果的基础,但需要通过实验数据来检验。获得虚拟筛选合理的限制因素,将为大规模虚拟筛选提供方法依据。通过建立乙酰胆碱酯酶抑制剂的活性检测方法,检测了4000多个化合物的生物活性,并发现了34个活性较高的化合物,同时将设计的6个不同的虚拟筛选方法分别用于2个乙酰胆碱醋酶抑制剂虚拟筛选模型。将所预测的可能活性化合物及两模型共有的可能活性化合物分别与实验所得的活性化合物对照,综合分析讨论虚拟筛选乙酰胆碱酯酶抑制剂的重要因素和进一步富集活性化合物的方法,为大规模的虚拟筛选乙酰胆碱醋酶抑制剂提供可靠依据,并为其他基于蛋白酶结构的虚拟筛选提供参考。     

计算机辅助药物设计在新药研究中的应用

计算机辅助药物设计（CADD）是在计算机技术、分子药理学和分子生物学等多学科交叉发展的基础上形成的药物研发新技术,它的快速发展,极大地减少了新药创制的盲目性和偶然性。该文在介绍了CADD原理、方法及策略的基础上,对CADD在新药研发中的应用进展进行了回顾,并对其存在问题和应用前景进行了展望。     

计算机辅助药物设计在新药研究中的应用

计算机辅助药物设计(CADD)是在计算机技术、分子药理学和分子生物学等多学科交叉发展的基础上形成的药物研发新技术,它的快速发展,极大地减少了新药创制的盲目性和偶然性。该文在介绍了CADD原理、方法及策略的基础上,对CADD在新药研发中的应用进展进行了回顾,并对其存在问题和应用前景进行了展望。     

超大规模药物虚拟筛选的实现与应用

基于分子对接的药物虚拟筛选技术通过评估多个配体化合物与受体的结合强度来筛选最强结合的分子。在新冠病毒疫情全球蔓延形势下,超大规模快速药物虚拟筛选对于从海量配体结构中筛选出潜药分子至关重要。超级计算机的强大算力为药物虚拟筛选提供了硬件保障,但超大规模的药物虚拟筛选还面临着很多挑战,影响了计算的有效进行。在对挑战进行分析的基础上,提出了以中央数据库进行集中任务分发的方案,设计了多层级任务分发框架,并通过多层级智能调度、海量小分子文件多层级压缩处理、动态负载均衡、高容错管理等技术有效应对了面临的各种挑战,开发了简单易用的“树”形多层级任务分发系统,实现了快速高效稳定的药物虚拟筛选任务分发、计算和结果处理功能,计算效率近线性。在此基础上,采用异构计算技术在国产先进计算系统上针对新冠病毒两种不同活性位点快速完成了超过20亿化合物的药物虚拟筛选,为应对暴发性恶性传染病的超大规模快速虚拟筛选提供了强大计算保障。     

局域网环境下的虚拟筛选网格平台搭建

在计算机辅助药物设计中,虚拟筛选是非常重要的一种方法,但其需要的计算量非常巨大。虚拟筛选网格平台,是在局域网环境下使用普通的PC机进行搭建的,可以提供很强的计算能力。相比于并行机而言,它的成本非常低廉。使用的是各个计算节点的空闲资源,并不影响计算节点的自身实际工作。针对局域网的通信成本低的特点,通过适当地减小计算粒度,更好地平衡了计算节点的负载,提高了网格平台的处理能力。在平台上进行了分子筛选实验工作,并与传统计算方法进行时间上的对比分析,结果表明该网格平台在进行虚拟筛选时能够提供非常好的计算性能。     

基于结构的虚拟筛选技术能更广泛应用于现代药物发现?

总结了计算机辅助药物设计目前的状况,重点讨论了基于结构类的虚拟筛选方法,特别是分子对接方法。在药物发现过程中,这些方法除了在早期的从数据库到命中阶段可节省费用外,还能提供其他有用信息吗?本综述试图通过探究大量现有对接方法的优缺点来回答这一问题。结果表明:基于结构的药物设计还没有实现其早期的所有目标,还需要广泛深入地进行研究,应用时也需谨慎。令人兴奋的是当与其他互补的药物设计途径,如基于配体的方法,相结合时基于结构的方法是最好的。从这一点上看,基于结构的药物设计方法在现代药物发现这一多学科的交叉领域中还应该发挥更多的作用。     

流感病毒神经氨酸酶抑制剂的理性筛选

介绍了理性筛选流感病毒神经氨酸酶抑制剂的全过程,共分4个阶段：1)化合物数据库类药性处理;2)建立神经氨酸酶抑制剂三维药效团并对目标数据库进行构象搜索;3)分子对接及对接后分析;4)神经氨酸酶抑制模型的建立及待测化合物的活性检测。活性检测后发现4个活性化合物,其中Ic。为10。M的化合物1个．Ic,。为10^-6M的化合物2个,IC50为10^-7M的化合物1个。应用理性筛选方法,从化合物数据库中挑选出部分化合物进行神经氨酸酶抑制活性的筛选,减少了药物筛选的盲目性,提高了药物发现的机率。     

基于2D模型的药物小分子筛选方法

基于片段的药物设计(Fragment-Based Drug Design,FBDD)是药物研发的主流方法之一.如何高效从海量药物大数据中筛选出具有相似分子片段的药物小分子成为生物化学研究领域的挑战性问题.针对目前人工筛选耗时长、效率低、药物筛选周期长等问题,提出一种基于2D模型的药物小分子筛选方法(SMS-2D).利用...     

细胞传感器及其在药物筛选中的应用

本文综述了目前国际上正在兴起的一种新型的细胞微生理计的基本原理、结构及特点配有微生理计的硅基器件, 可用于监测细胞对生物和化学物质变化, 尤其是细胞膜受体的配位基的反应可以测定少一”个细胞的质子排出速率, 进一步, 通过采用器件的微加工技术及图象处理技术, 可以实现单个细胞的形态及功能的检测此微生理计主要有两种功能其一, 在检测特殊分子时可收集生物细胞作为检测器和放大器其二, 此微生理计可用于探测细胞功能和生化反应, 对新的配位基团进行筛选利用该传感器可开发出用于生物细胞和组织生长及变化检测的新一代细胞微生理计系统, 而药物筛选是该细胞微生理计的一个十分有前景的应用领域     

基于深度神经网络的药物蛋白虚拟筛选

药物的研发是一种投入成本高、耗费时间长且成功率较低的一种研究,为了在药物开发阶段可以快速获得潜在的化合物,针对性地提出一种基于深度神经网络的药物蛋白虚拟筛选的方法。首先从给定数据集中学习如何提取相关特征,获取配体原子和残基类型进行特征分析,快速识别活性分子和非活性分子,然后使用降维方式和K折验证等方法对药物筛选的模型进行处理,最后通过分析富集因子和AUC值验证诱饵化合物与分子蛋白的互相作用验证模型的可靠程度,实验结果表明所提出的筛选方法具有很好的可行性和有效性,有效地加快了虚拟筛选过程。     

Exploring Traffic Pricing for the Virtual Private Network

This paper explores the implementation issues of network traffic pricing in Internet-based virtual Private Networks (VPNs). A simplified VPN traffic-pricing formula is derived for optimizing VPN bandwidth service welfare. We provide price formulae for both prioritized first-in-first-out bandwidth scheduling and non-prioritized round-robin bandwidth scheduling. A transaction-level pricing architecture based on proxy server technology is proposed, and a prototype traffic-pricing system, VPN Traffic-Pricing Experiment System (VTPES), has been developed to test the transaction-level pricing architecture and examine the pricing formula. Experiments conducted with VTPES show that the pricing mechanism can effectively improve a VPN's transmission efficiency.     

Grid-enabled Virtual Screening Against Malaria

WISDOM is an international initiative to enable a virtual screening pipeline on a Grid infrastructure. Its first attempt was to deploy large scale in silico docking on a public Grid infrastructure. Protein–ligand docking is about computing the binding energy of a protein target to a library of potential drugs using a scoring algorithm. Previous deployments were either limited to one cluster, to Grids of clusters in the tightly protected environment of a pharmaceutical laboratory or to desktop Grids. The first large scale docking experiment ran on the EGEE Grid production service from 11 July 2005 to 19 August 2005 against targets relevant to research on malaria and saw over 41 million compounds docked for the equivalent of 80 years of CPU time. Up to 1,700 computers were simultaneously used in 15 countries around the world. Issues related to the deployment and the monitoring of the in silico docking experiment as well as experience with Grid operation and services are reported in the paper. The main problem encountered for such a large scale deployment was the Grid infrastructure stability. Although the overall success rate was above 80%, a lot of monitoring and supervision was still required at the application level to resubmit the jobs that failed. But the experiment demonstrated how Grid infrastructures have a tremendous capacity to mobilize very large CPU resources for well targeted goals during a significant period of time. This success leads to a second computing challenge targeting avian flu neuraminidase N1.     

三维虚拟世界中虚拟人物的构建方法研究

虚拟人物是三维虚拟世界的重要组成部分,在军事仿真、计算机辅助教育和训练、3D网络游戏等领域都有着广泛的应用。如何增强三维虚拟世界中虚拟人物的真实感,已成为目前研究的热点问题。从人体建模、动作设计、人工智能、情感实现四方面探讨了虚拟人物的构建方法,并对这些方法进行了分析和总结。最后,对虚拟人物的进一步研究方向提出了展望。     

Xen虚拟机的虚拟CPU松弛协同调度方法

目前,Xen虚拟机调度算法均采用独立调度虚拟CPU的方式,而没有考虑虚拟机各虚拟CPU之间的协同调度关系,这会使虚拟机各个虚拟CPU之间产生很大的时钟中断数量偏差等问题,从而导致系统不稳定.为了提高系统的稳定性,基于Credit算法提出了一种比RCS(relaxed co-scheduling)算法更松弛的协同调度算法MRCS(more relaxed co-scheduling).该算法采用非抢占式协同调整方法将各个虚拟CPU相对运行的时间间隔控制在同步时间检测的上限门限值T\\-{max}之内,同时利用同步队列中虚拟CPU优化选择调度方法和Credit算法的虚拟CPU动态迁移方法,能够更加及时地协同处理虚拟CPU,并且保证了各个物理CPU的负载均衡,有效地减少客户操作系统与VMM的环境切换次数,降低了系统开销.实验结果证明该方法不但保证了系统的稳定性,而且使系统性能得到一定程度的提升.虚拟机调度算法不仅影响虚拟机的性能,更会影响虚拟机的稳定性,致力于虚拟机调度算法的研究是一项非常有意义的工作.     

Exploring Virtual Librarianship: Second Life Library 2.0

ABSTRACT

In April 2006, Alliance Library System and Online Programming for All Libraries partnered to start the Second Life Library 2.0 in the online world Second Life and in August 2006 purchased an island on the Teen grid of Teen Second Life. Second Life is a virtual world, a descendant of multiplayer online games. Educational institutions have recently been drawn into Second Life's robust economy and vibrant cultural life. The Second Life Library 2.0 works with librarians from around the world and with other educational partners such as TechSoup, WorldBridges, and the New Media Consortium. Second Life Library 2.0 provides “traditional” library services such as ready reference, book discussions, and search assistance, but, at heart, it explores what it means to be a virtual library in a virtual world.     

基于JPPF的异构分布式MTH1虚拟筛选系统

随着癌症发病率日益升高,寻找治疗癌症的新靶点已成为世界范围内的研究热点。最新研究指出MTH1蛋白在癌细胞中生存是必须的,而在正常细胞中是非必需的,设计有选择性的MTH1抑制剂将对癌症的治疗有着重要的意义。MTH1的筛选需要大规模的高性能计算资源,但目前缺少具体成型的集筛选模拟于一体、跨平台的分布式异构软件以用于快速地从大规模数据库中获得潜在的候选药物小分子。本文基于JPPF分布式并行框架和Autodock Vina设计一种具有良好兼容性和跨平台性的肿瘤药物虚拟筛选计算系统,通过对100万目标分子集进行虚拟筛选,筛选结果直接靶向了MTH1的药物分子。该系统的实现为快速构建大规模药物分子虚拟筛选技术提供了解决方案和新思路。     

VE中虚拟器件仿真与建模方法的研究

结合实际项目的开发,采用面向对象和组件思想提出了一种面向对象和基于组件的虚拟器件仿真与建模方法。面向对象的仿真与建模方法具有良好的直观性、可扩展性和可重用性。基于组件的仿真与建模思想来源于面向对象,但与面向对象的方法相比,基于组件的仿真与建模分析的粒度较大,可重用性更好。