分子模拟,不再神秘!

Yasara技术分享

01 是什么?

YASARA始于1993年,由奥地利的ElmarKrieger编写开发,是集图形显示,分子建模,分子对接和分子动力学模拟于一体的综合性分子模拟软件,目前YASARA相关文献的引用量已超3500次。YASARA来自于“Yet Another Scientific Artificial Reality Application”的缩写,中文意思为:又一次科学与艺术的现实应用。科学和艺术,是YASARA软件的特点。

2019年8月,四川魔德科技有限公司(简称:魔德科技)与奥地利的YASARA Biosciences公司达成合作共识,授权魔德科技负责YASARA软件在中国的销售,培训和技术支持。因此本文主要为广大中国用户介绍YASARA这款艺术级的分子模拟软件

02 看什么?

YASARA软件拥有目前少有的艺术级别的显示界面,默认的蓝色渐变背景不仅可以增强蛋白三维结构的层次感,而且对于长期使用的用户,还可以减轻视力疲劳。

YASARA的显示界面由四部分组成:1、左侧的原子参数信息;2、右侧的场景目录;3、菜单栏及快捷工具;4、分子显示主界面。

原子参数信息:原子序号、名称、元素符号、B因子、残基名及序号、场景编号、三维坐标、速度信息(MD模拟时)、作用力和实时显示原子间距离,角度和二面角信息。

场景目录:YASARA独有的加载多个文件的功能,最多可加载达上千个结构文件,可独立操作,并且彼此互不影响,快速切换。

菜单栏及快捷工具:菜单栏包括了YASARA几乎所有的功能,快捷工具栏可快速撤销操作,选择指定范围内原子,恢复初始状态,以及自动旋转结构等。

分子显示主界面:YASARA的分子显示模式多种多样,并且可以一键切换(F1~F8),不必像其他软件必须在菜单栏中去点选。

03 做什么?

YASARA作为一款综合性的分子模拟软件,拥有无与伦比的显示界面的同时,也基本包括了目前生物分子模拟的大部分方法,如分子对接,同源建模,分子动力学模拟和虚拟筛选,与其他商业软件相比也毫不逊色。

04 分析什么?

1.       构建小分子/多肽结构

YASARA的结构构建模块可以在几秒钟之内手动搭建出复杂小分子/多肽的三维结构,在结构构建完成之后,可以采用半经验的MOPAC或者YASARA中基于经验的力场参数自动分配工具AutoSMILES对分子结构进行初步优化。

2.       相互作用分析

YASARA可以一键分析蛋白-蛋白、蛋白-配体之间的氢键、疏水作用、π-π堆积作用、Cation-π作用等。

3.       预测质子化状态

YASARA可以自由设定体系的pH值,并自动预测有机分子在当前pH下的质子化结构。

4.       蛋白质/小分子叠合

YASARA可以对多个目标蛋白/小分子进行基于结构/序列的快速叠合,使结构之间的差异一目了然。

5.       计算分子表面

YASARA可以计算并显示蛋白质/小分子的范德华表面、分子表面和溶剂可及表面,同时可以计算分子体积。分析和展示分子表面形成的空腔,并创建交互式切割面,可对蛋白的内部空腔进行深入观察。

05 实用性呢?

系统适用性:YASARA目前支持所有操作系统,包括Windows,Linux和Mac,另外还可以支持手机Android操作系统。

文件格式适用性:YASARA支持超过70种分子文件格式,不仅兼容常见的pdb,mol2,sdf,gro,xyz等分子文件格式,还可以读取ADF,Gaussian,GAMESS,DMol3,VASP等量子化学程序的输出文件。

结构适用性:YASARA的内核为PVL框架,比传统软件具有更高的性能,可以对大量蛋白结构进行交互式的分子模拟操作。打开较大PDB文件的速度为其他图形化软件的50倍以上。另外YASARA还支持将当前界面(包括显示模式,操作步骤等信息)保存为场景文件,可以随时打开进行继续操作。

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