This article introduces Web-ARM, a specialized tool, online available, designed to build quantum mechanical/molecular mechanical models of rhodopsins, a widely spread family of light-responsive proteins. Web-ARM allows the rapidly building of models of rhodopsins with a documented quality and the prediction of trends in UV-vis absorption maximum wavelengths, based on their excitation energies computed at the CASPT2//CASSCF/Amber level of theory. Web-ARM builds upon the recently reported, python-based a-ARM protocol [J. Chem. Theory Comput., 2019, 15, 3134-3152] and, as such, necessitates only a crystallographic structure or a comparative model in PDB format and a very basic knowledge of the studied rhodopsin system. The user-friendly web interface uses such input to generate congruous, gas-phase models of rhodopsins and, if requested, their mutants. We present two possible applications of Web-ARM, which showcase how the interface can be employed to assist both research and educational activities in fields at the interface between chemistry and biology. The first application shows how, through Web-ARM, research projects (e.g., rhodopsin and rhodopsin mutant screening) can be carried out in significantly less time with respect to using the required computational photochemistry tools via a command line. The second application documents the use of Web-ARM in a real-life educational/training activity, through a hands-on experience illustrating the concepts of rhodopsin color tuning.

中文翻译：

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Web-ARM：一种基于Web的界面，可自动构建视紫红质的QM / MM模型。

本文介绍Web-ARM，这是一种专用工具，可在线使用，旨在建立视紫红质的量子力学/分子力学模型，视紫红质是一种广泛传播的光响应蛋白家族。Web-ARM基于在CASPT2 // CASSCF / Amber理论水平上计算出的激发能，可以快速构建具有记录质量的视紫红质模型，并预测UV-vis吸收最大波长的趋势。Web-ARM基于最近报道的基于python的a-ARM协议[J. 化学 Theory Comput。，2019，15，3134-3152]，因此，仅需要PDB格式的晶体结构或比较模型，以及所研究的视紫红质系统的非常基础的知识即可。用户友好的Web界面使用此类输入生成视紫红质的完整气相模型，并且如果需要，他们的突变体。我们介绍了Web-ARM的两个可能的应用程序，它们展示了如何在化学和生物学之间的界面上使用该界面来协助领域的研究和教育活动。第一个应用程序展示了如何通过Web-ARM，相对于通过命令行使用所需的计算光化学工具，可以在明显更少的时间内执行研究项目（例如，视紫红质和视紫红质突变体筛选）。第二个应用程序通过动手实践说明了视紫红质颜色调整的概念，记录了Web-ARM在现实生活中的教育/培训活动中的使用。它展示了如何在化学和生物学之间的界面上使用该界面来协助领域的研究和教育活动。第一个应用程序展示了如何通过Web-ARM，相对于通过命令行使用所需的计算光化学工具，可以在明显更少的时间内执行研究项目（例如，视紫红质和视紫红质突变体筛选）。第二个应用程序通过动手实践说明了视紫红质颜色调整的概念，记录了Web-ARM在现实生活中的教育/培训活动中的使用。它展示了如何在化学和生物学之间的界面上使用该界面来协助领域的研究和教育活动。第一个应用程序展示了如何通过Web-ARM，相对于通过命令行使用所需的计算光化学工具，可以在明显更少的时间内执行研究项目（例如，视紫红质和视紫红质突变体筛选）。第二个应用程序通过动手实践说明了视紫红质颜色调整的概念，记录了Web-ARM在现实生活中的教育/培训活动中的使用。