CCDC

Descrição

O CCDC (Cambridge Crystallographic Data Centre) desenvolve software para química e cristalografia, incluindo o GOLD (docking proteína-ligante), CSD (Cambridge Structural Database), e ferramentas de análise.

Versões Disponíveis

  • ccdc/2024.3

Componentes

  • CSD: Cambridge Structural Database

  • GOLD: Protein-ligand docking

  • Mercury: Visualização e análise de estruturas

  • Hermes: Preparação de sistemas para docking

  • SuperStar: Mapeamento de interações intermoleculares

Submissão de Jobs com GOLD

submit_gold.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -J gold_docking
#SBATCH -N 1
#SBATCH -c 8
#SBATCH -t 48:00:00
#SBATCH --mem=16G

export INPUT="protein.mol2 ligand.mol2 gold.conf"
export OUTPUT="gold_results/"

module load ccdc/2024.3

job-nanny gold_conf gold.conf

Exemplo de Arquivo de Configuração GOLD

gold.conf
GOLD CONFIGURATION FILE
AUTOMATIC SETTINGS

PROTEIN DATA FILENAME protein.mol2
LIGAND DATA FILENAME ligand.mol2
SITE ATOM RADIUS 10.0
CAVITY DETECTION METHOD SPHERES
FLOOD FILL RADIUS 10.0
FLOOD FILL ORIGIN X 0.0 0.0 0.0

GENETIC ALGORITHM
POPULATION SIZE 100
SELECTION PRESSURE 1.1
NUMBER OF OPERATIONS 100000
NUMBER OF ISLANDS 5
NICHING PRESSURE 1.1
MUTATION RATE 30
CROSSOVER RATE 95

TERMINATION
TOP SOLUTIONS 10
RMS THRESHOLD 1.5

OUTPUT OPTIONS
LOG FILE gold.log
SAVE RANKED LIGANDS YES
SAVE BINDING ENERGIES YES
SAVE INTERACTIONS YES

Submissão de Jobs com GOLD (MPI)

submit_gold_mpi.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -J gold_mpi
#SBATCH -N 2
#SBATCH --ntasks-per-node=28
#SBATCH -t 48:00:00
#SBATCH --mem-per-cpu=2G

export INPUT="protein.mol2 ligands/ gold.conf"
export OUTPUT="gold_mpi_results/"

module load ccdc/2024.3
module load openmpi/4.1.5

job-nanny mpirun -n 56 gold_conf_mpi gold.conf

Processamento em Lote de Múltiplos Ligantes

submit_gold_batch.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -J gold_batch
#SBATCH --array=1-100
#SBATCH -N 1
#SBATCH -c 4
#SBATCH -t 24:00:00
#SBATCH --mem=8G
#SBATCH --output=gold_%A_%a.out

export INPUT="protein.mol2"
export OUTPUT="results_${SLURM_ARRAY_TASK_ID}/"

module load ccdc/2024.3

# Ligante específico para este array
LIGAND="ligand_${SLURM_ARRAY_TASK_ID}.mol2"

# Criar arquivo de configuração específico
cat > gold_${SLURM_ARRAY_TASK_ID}.conf << EOF
GOLD CONFIGURATION FILE
PROTEIN DATA FILENAME protein.mol2
LIGAND DATA FILENAME $LIGAND
SITE ATOM RADIUS 10.0
OUTPUT DIRECTORY results_${SLURM_ARRAY_TASK_ID}
EOF

job-nanny gold_conf gold_${SLURM_ARRAY_TASK_ID}.conf

Acesso ao CSD (Cambridge Structural Database)

Para acessar o banco de dados CSD:

# Configurar variáveis de ambiente
module load ccdc/2024.3
export CSDHOME=$CCDC_CSD

# Buscar estruturas
csdsearch -q "benzene" -o benzene.csds

# Converter para formatos comuns
csd2cif benzene.csds benzene.cif
csd2mol2 benzene.csds benzene.mol2

Análise com Mercury (modo texto)

submit_mercury.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -J mercury
#SBATCH -N 1
#SBATCH -n 1
#SBATCH -t 02:00:00
#SBATCH --mem=4G

export INPUT="structure.cif"
export OUTPUT="analysis.txt"

module load ccdc/2024.3

# Análise de ligações de hidrogênio
job-nanny mercury -s structure.cif -o analysis.txt -c "hbonds"

# Cálculo de distâncias e ângulos
job-nanny mercury -s structure.cif -o geometry.txt -c "geometry"

Preparação com Hermes

submit_hermes.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -J hermes
#SBATCH -N 1
#SBATCH -n 1
#SBATCH -t 02:00:00
#SBATCH --mem=4G

export INPUT="protein.pdb ligand.mol2"
export OUTPUT="protein_prepared.mol2 ligand_prepared.mol2"

module load ccdc/2024.3

# Adicionar hidrogênios
job-nanny hermes -p protein.pdb -o protein_prepared.mol2 -addh

# Preparar ligante
job-nanny hermes -l ligand.mol2 -o ligand_prepared.mol2 -addh -charges

Mapeamento com SuperStar

submit_superstar.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -J superstar
#SBATCH -N 1
#SBATCH -n 1
#SBATCH -t 04:00:00
#SBATCH --mem=8G

export INPUT="protein.mol2"
export OUTPUT="superstar_map.grd"

module load ccdc/2024.3

# Mapear regiões propensas a interações
job-nanny superstar -p protein.mol2 -o superstar_map.grd -probe "water"

Referências

Ver também