生命學(xué)院張強(qiáng)鋒研究組利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)生物大分子結(jié)構(gòu)在線集成式分析平臺
2020年8月3日，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張強(qiáng)鋒課題組在《Bioinformatics》期刊在線發(fā)表題為“VRmol：一個(gè)大分子結(jié)構(gòu)的集成式在線分析虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”（VRmol: an Integrative Web-Based Virtual Reality System to Explore Macromolecular Structure）的文章。該工作基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，開發(fā)出了一種全新的、沉浸式的結(jié)構(gòu)可視化和分析的集成式在線分析系統(tǒng)——VRmol。
VRmol系統(tǒng)中虛擬現(xiàn)實(shí)場景
結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究高度依賴于生物分子結(jié)構(gòu)的可視化。該工作將生物大分子和藥物分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建在三維虛擬空間中，通過在線實(shí)時(shí)進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的建模和渲染，為研發(fā)人員提供沉浸式逼真體驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)功能豐富的結(jié)構(gòu)分析操作，如旋轉(zhuǎn)平移、片段選取、殘基替換、距離角度計(jì)算等。并且，VRmol系統(tǒng)連接了大量結(jié)構(gòu)生物學(xué)數(shù)據(jù)庫，包括基因組數(shù)據(jù)庫、疾病突變數(shù)據(jù)庫（如TCGA，CCLE，ExAC和dbSNP等）以及小分子藥物數(shù)據(jù)庫（如DrugBank）。通過將基因組和疾病相關(guān)信息自動(dòng)映射到三維分子結(jié)構(gòu)上，VRmol能夠有效地幫助和拓展分子結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)研究。另外，VRmol還集成了第三方工具，通過對接預(yù)測小分子在靶向蛋白上的結(jié)合位點(diǎn)，從而為藥物研發(fā)或優(yōu)化提供了一種探索性平臺。
圖注: A. VRmol系統(tǒng)界面；B. 疾病相關(guān)的突變信息在結(jié)構(gòu)上的直觀標(biāo)記；
C. 搜尋藥物小分子在靶向蛋白上的最優(yōu)結(jié)合位點(diǎn)。
2016級生命學(xué)院博士生徐魁和劉楠博士為本文的共同第一作者，2019級計(jì)算機(jī)系博士生徐靜樂、生命學(xué)院博士生郭春龍、趙玲云博士參與了該工作。張強(qiáng)鋒研究員為本文通訊作者。本項(xiàng)目得到了王宏偉教授的指導(dǎo)和北京市結(jié)構(gòu)生物學(xué)高精尖創(chuàng)新中心的支持。
VRmol網(wǎng)址為: https://VRmol.net，使用常用的瀏覽器（如Microsoft Edge 或者Google Chrome）和VR設(shè)備（Windows Mixed Reality，HTC VIVE或Oculus Rift）即可在線完成虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，具體配置和使用指南請見https://VRmol.net/docs。原文鏈接：https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btaa696。
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com