H++ 3.0: Automatisierung der pK-Vorhersage und der Vorbereitung biomolekularer Strukturen für atomistische molekulare Modellierungen und Simulationen

Die Genauigkeit von atomistischen biomolekularen Modellierungs- und Simulationsstudien hängt von der Genauigkeit der Eingabestrukturen ab. Die Vorbereitung dieser Strukturen für eine atomistische Modellierungsaufgabe, wie z.B. die molekulare Dynamik (MD) Simulation, kann die Verwendung verschiedener Werkzeuge zur: Korrektur von Fehlern, Hinzufügen fehlender Atome, Auffüllen von Valenzen mit Wasserstoffen, Vorhersage von pK-Werten für titrierbare Aminosäuren, Zuweisung vordefinierter Partialladungen und Radien an alle Atome sowie Erzeugung von Kraftfeld-Parameter-/Topologiedateien für MD umfassen. Die Identifizierung, Installation und effektive Nutzung der geeigneten Werkzeuge für jede dieser Aufgaben kann für Anfänger schwierig und für erfahrene Benutzer zeitaufwendig sein. H++ (http://biophysics.cs.vt.edu/) ist ein kostenloser Open-Source-Webserver, der die oben genannten Schlüsselschritte bei der Vorbereitung biomolekularer Strukturen für molekulare Modellierungen und Simulationen automatisiert. H++ führt auch umfangreiche Fehler- und Konsistenzprüfungen durch und bietet Fehler-/Warnmeldungen zusammen mit den vorgeschlagenen Korrekturen. Neben zahlreichen kleineren Verbesserungen enthält die neueste Version von H++ mehrere neue Funktionen und Optionen: Korrektur fehlerhafter (gedrehter) Seitenkettenkonformationen für HIS, GLN und ASN, Einbeziehung eines Liganden in die Eingabestruktur, Verarbeitung von Nukleinsäurestrukturen und Erzeugung einer Lösungsmittelbox mit einer festgelegten Anzahl von gemeinsamen Ionen für explizites Lösungsmittel-MD.