ProBiS H2O MD Approach for Identification of Conserved Water Sites in Protein Structures for Drug Design.,ACS Medicinal Chemistry Letters

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ProBiS H2O MD Approach for Identification of Conserved Water Sites in Protein Structures for Drug Design.
ACS Medicinal Chemistry Letters ( IF 3.5 ) Pub Date : 2020-03-19 , DOI: 10.1021/acsmedchemlett.9b00651
Marko Jukič _{1,

2} , Janez Konc _{1,

3} , Dušanka Janežič ₂ , Urban Bren _{1,

2}

Affiliation

The ProBiS H2O MD approach for identification of conserved waters and water sites of interest in macromolecular systems, which is becoming a typical step in a structure-based drug design or macromolecular study in general, is described. This work explores an extension of the ProBiS H2O approach introduced by Jukič et al. Indeed, water molecules are key players in the interaction mechanisms of macromolecules and small molecules and play structural roles. Our earlier developed approach, ProBiS H2O, is a simple and transparent workflow for conserved water detection. Here we have considered generalizing the idea by supplementing the experimental data with data derived from molecular dynamics to facilitate work on less known systems. Newly developed ProBiS H2O MD workflow uses trajectory data, extracts and identifies interesting water sites, and visualizes the results. ProBiS H2O MD can thus robustly process molecular dynamic trajectory snapshots, perform local superpositions, collect water location data, and perform density-based clustering to identify discrete sites with high conservation of water molecules. This is a new approach that uses experimental data in silico to identify interesting water sites. Methodology is fast and water-model or molecular dynamics software independent. Trends in the conservation of water molecules can be followed over a variety of trajectories, and our approach has been successfully validated using reported protein systems with experimentally observed conserved water molecules. ProBiS H2O MD is freely available as PyMOL plugin at http://insilab.org.

中文翻译：

ProBiS H2O MD方法用于鉴定药物结构中蛋白质结构中的保守水位。

描述了ProBiS H2O MD方法，用于识别大分子系统中的保守水和感兴趣的水位，这通常已成为基于结构的药物设计或大分子研究中的典型步骤。这项工作探索了Jukič等人介绍的ProBiS H2O方法的扩展。实际上，水分子是大分子与小分子相互作用机制的关键参与者，并发挥结构作用。我们较早开发的方法ProBiS H2O是用于节约水检测的简单透明的工作流程。在这里，我们已经考虑通过将实验数据与分子动力学数据相补充来推广该思想，以促进在鲜为人知的系统上的工作。最新开发的ProBiS H2O MD工作流程使用轨迹数据，提取并识别有趣的水域，并可视化结果。因此，ProBiS H2O MD可以稳健地处理分子动力学轨迹快照，执行局部叠加，收集水位数据并执行基于密度的聚类，以识别具有高水分子守恒性的离散位点。这是一种使用计算机模拟实验数据来识别有趣水域的新方法。方法学快速且独立于水模型或分子动力学软件。水分子守恒的趋势可以遵循各种轨迹，并且我们的方法已经成功地通过报告的蛋白质系统与实验观察到的守恒水分子进行了验证。ProBiS H2O MD可作为PyMOL插件免费获得，网址为http://insilab.org。执行局部叠加，收集水位数据并执行基于密度的聚类，以识别水分子高度保守的离散位点。这是一种使用计算机模拟实验数据来识别有趣水域的新方法。方法学快速且独立于水模型或分子动力学软件。水分子守恒的趋势可以遵循各种轨迹，并且我们的方法已经成功地通过报告的蛋白质系统与实验观察到的保守水分子进行了验证。ProBiS H2O MD可作为PyMOL插件免费获得，网址为http://insilab.org。执行局部叠加，收集水位数据并执行基于密度的聚类，以识别水分子高度保守的离散位点。这是一种使用计算机模拟实验数据来识别有趣水域的新方法。方法学快速且独立于水模型或分子动力学软件。水分子守恒的趋势可以遵循各种轨迹，并且我们的方法已经成功地通过报告的蛋白质系统与实验观察到的保守水分子进行了验证。ProBiS H2O MD可作为PyMOL插件免费获得，网址为http://insilab.org。这是一种使用计算机模拟实验数据来识别有趣水域的新方法。方法学快速且独立于水模型或分子动力学软件。水分子守恒的趋势可以遵循各种轨迹，并且我们的方法已经成功地通过报告的蛋白质系统与实验观察到的保守水分子进行了验证。ProBiS H2O MD可作为PyMOL插件免费获得，网址为http://insilab.org。这是一种使用计算机模拟实验数据来识别有趣水域的新方法。方法学快速且独立于水模型或分子动力学软件。水分子守恒的趋势可以遵循各种轨迹，并且我们的方法已经成功地通过报告的蛋白质系统与实验观察到的保守水分子进行了验证。ProBiS H2O MD可作为PyMOL插件免费获得，网址为http://insilab.org。

更新日期：2020-03-19

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