Force Field X: Ein computergestütztes Mikroskop zur Untersuchung genetischer Variation und organischer Kristalle mittels Theorie und Experiment

Force Field X (FFX) ist ein Open-Source-Softwarepaket für atomare Auflösung Modellierung genetischer Varianten und organischer Kristalle, das fortschrittliche Potentialenergiefunktionen und experimentelle Daten nutzt. FFX besteht derzeit aus neun modularen Paketen mit neuartigen Algorithmen, die globale Optimierung über eine Viele-Körper-Erweiterung, Acid-Base-Chemie mithilfe von polarizable constant-pH Molekulardynamik, Schätzung von freien Energiedifferenzen, generalisierte Kirkwood implizite Lösungsmodelle und vieles mehr umfassen. Anwendungen von FFX konzentrieren sich auf die Nutzung und Entwicklung einer Kristallstrukturvorhersagepipeline, die Verfeinerung biomolekularer Strukturen anhand experimenteller Datensätze und die Schätzung der thermodynamischen Effekte genetischer Varianten sowohl auf Proteine als auch auf Nukleinsäuren. Die Verwendung von Parallel Java und OpenMM kombiniert, um gemeinsamen Speicher, Nachrichtenübertragung und Parallelisierung mit Grafikkartenverarbeitung für Hochleistungs-Simulationen zu bieten. Insgesamt dient die FFX-Plattform als computergestütztes Mikroskop, um Systeme von organischen Kristallen bis hin zu solvatalen biomolekularen Systemen zu untersuchen.