Введение
Техника в вычислительной химии. Механика внутренних координат (ICM) – это программное обеспечение и алгоритм для предсказания низкоэнергетических конформаций молекул путем исследования пространства внутренних координат (длины связей, углы между связями и двугранные углы), определяющих молекулярную геометрию. В ICM каждая молекула строится в виде дерева, начиная с исходного атома, где каждый следующий атом итеративно формируется из трех предшествующих атомов с использованием трех внутренних переменных. Циклические структуры поддерживаются жесткими или фиксируются с помощью дополнительных ограничений. ICM применяется для моделирования пептидов и их взаимодействий с субстратами и коферментами.
Internal Coordinate Mechanics (ICM) is a software program and algorithm to predict low energy conformations of molecules by sampling the space of internal coordinates (bond lengths, bond angles and dihedral angles) defining molecular geometry. In ICM each molecule is constructed as a tree from an entry atom where each next atom is built iteratively from the preceding three atoms via three internal variables. The rings kept rigid or imposed via additional restraints. ICM is used for modelling peptides and interactions with substrates and coenzymes.
Программное обеспечение
ICM также является средой программирования для решения различных задач в области вычислительной химии и вычислительной структурной биологии, анализа последовательностей и рационального дизайна лекарственных средств. Первоначальной целью было разработать алгоритмы для оптимизации энергии нескольких биополимеров относительно произвольного подмножества внутренних координат, таких как длины связей, валентные углы, торсионные углы и фазовые углы. Эффективный и универсальный метод глобальной оптимизации, развившийся из исходного метода ICM, по-прежнему является центральным элементом программы. Именно этот базовый алгоритм используется для предсказания структуры пептидов, гомологического моделирования и моделирования петель, гибкой док-станции макромолекул и уточнения энергии. Однако сложность задач, связанных с предсказанием и анализом структуры, а также стремление к совершенству, компактности и непротиворечивости, привели к расширению программы на смежные области, такие как графика, химия, анализ последовательностей и поиск по базам данных, математика, статистика и построение графиков. Изначальный смысл стал слишком узким, но название было сохранено. Современная интегрированная оболочка ICM содержит сотни переменных, функций, команд, баз данных и веб-инструментов, а также новые алгоритмы для предсказания и анализа структуры, объединенные в мощную, но компактную программу, которая по-прежнему называется ICM. Семь основных направлений построены вокруг общего ядра языка оболочки и анализа и визуализации данных.