计算化学和生物核心设施

• 专用双四核服务器，用于复杂计算和防故障镜像数据存储
• 两个额外的双四核工作站，用于本地运行专门的和计算昂贵的模拟
• 四个四核心工作站可供受过培训的外部人员使用，以向中央服务器提交模拟并分析结果输出。
• 所有工作站都可以访问完整的Accelrys Discovery Studio和Tripos Sybyl-X软件套件，以及各种商业和开源科学软件，包括ChemBioDraw, Chem3D, Wavefunction Spartan, Hypercube HyperChem, Molegro Virtual Docker，配体Scout, Molsoft ICM-Pro, Molecular Discovery VolSurf+， Autodock, AMBER 12, Vega ZZ, HEX Protein Docking和CBD Field Align。

确定大分子(如酶、抗体、DNA或RNA)的结构和性质是理解结构-活性关系、蛋白质-蛋白质相互作用、DNA/RNA结合和小分子设计的基础。CCB核心利用经过验证的科学工具来帮助大分子研究的每一步。服务包括:

• 酶、抗体和多链蛋白的蛋白质序列分析
  • 蛋白质序列比对
  • 二级结构预测
  • 跨膜段预测
  • 系统发育/进化痕迹分析
• 大分子的三维结构生成
  • 三维结构数据库(PDB等)中的模型分析和清理
  • 当x射线/核磁共振数据不可用时蛋白质同源模型的构建和评估。
  • 抗体环提纯，或环嫁接从头开始循环建模
  • 蛋白质侧链和环构象预测与优化
• 预测大分子相互作用
  • 蛋白质-蛋白质对接和结合伙伴/相互作用接口预测
  • DNA/RNA-配体，蛋白质-配体，蛋白质-DNA/RNA相互作用
  • 跨膜蛋白与脂膜的相互作用
  • 抗原抗体对接
• 预测氨基酸突变或修饰对大分子性质的影响
  • 结构的改变
  • 对结合亲和力和蛋白质-蛋白质相互作用的影响
  • 对蛋白质稳定性的影响
  • 蛋白质聚集的潜力

CCB核心可以使用先进的分子力学、量子力学、空间对齐和能量计算，对大分子、配体、辅因子、膜表面和金属离子之间的潜在相互作用进行复杂的模拟。功能包括:

• 优化和最小化DNA, RNA，碳水化合物，脂质，蛋白质，多肽和小分子
• 显式或隐式的基于溶剂的分子力学和分子动力学模拟使用各种原子力场
• 添加隐式膜以细化跨膜或膜相关蛋白结构
• 蛋白质和氨基酸侧链电离和pK值的预测

CCB核心的一个主要目标是帮助发现和设计新的小分子药物，通过使用各种策略快速识别和精炼有前途的化合物，包括:

• 已知和潜在候选药物的定量构效关系(QSAR)评价
• 基于结构和碎片的新型化合物设计
• 虚拟高通量筛选小分子文库，包括高通量和高含量筛选(HTS/HCS)核心设施中可用的所有化合物文库
• 小分子构象生成和对接到灵活的受体结合位点，以鉴定先导化合物
• 预测结合能分析，优先进行早期筛选
• 新创进化和r -基团取代小分子支架原位优化效力和目标特异性
• 生成和验证定性和定量药效团模型，以确定结合所需的结构特征。

CCB Core可以通过计算分子集合的预测吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADMET)特性，对新型候选药物进行早期评估。计算结果可用于消除具有不利ADMET特性的化合物，并在化合物合成之前评估拟议的结构改变以改善ADMET性能。服务包括以下方面的评估和预测:

• 水溶解性
• 血浆蛋白结合
• 血脑屏障穿透
• CYP2D6绑定
• 人体肠道吸收
• 肝毒性
• 定量结构毒性关系(QSTR)

分子结构和相互作用的可视化是分析和交流建模研究结果的一个重要方面。分子图、序列图、2D和3D图、直方图和热图都是分享计算分析产生的机制见解的可行方法。CCB核心专门为拨款提交、手稿、评论和演示制作清晰、简洁、出版质量的图形。CCB核心人员还可以使用专业的3D建模和动画软件，如Lightwave 3D, Cinema 4D, Modo和Zbrush，用于制作引人注目的人物，插图，动画和封面艺术作品，这是传统科学建模软件无法实现的。

作者

通常期望参与建模研究的个人共同撰写手稿，因为核心人员通常在智力输入、实验设计、数据分析/解释和结果可视化方面做出重大贡献。核心人员将提供有关建模研究的相关方法、结果和讨论部分的图形、图形图例和手稿文本。在提交之前，作者也应该有机会以最终形式审查和编辑手稿。

此外，在包括利用核心设施、资源和/或软件生成的数据的任何出版物中，也应确认CCB核心设施。一个合适的致谢的例子是:“作者希望感谢科罗拉多大学安舒茨医学院的计算化学和生物核心设施对这篇手稿的贡献。”

给予援助

CCB核心很乐意提供支持信、初步结果的生成以及资助申请的撰写方面的协助。对于支持信，请留出至少两周的时间从您的要求收到信。请在您的申请中包括以下信息:(1)资助的名称，(2)您的名称和邮寄地址，(3)您提交资助的机构，以及(4)2-3句话关于提案的具体目的和/或目标。

关于初步结果和资助写作方面的协助，请尽快提出您的请求，因为初步研究通常需要4-6周的周期。然而，在核心设施利用率高的时期(即拨款提交截止日期之前)可能需要更多的时间。在拨款预算中为计算研究和/或核心人员工资支持分配的资金使PI(s)有资格获得一个统一的费率，以产生必要的初步分子建模数据(详情见下面的费用部分)。为长期CCB核心研究获得补助金支持，是比利用每小时收费服务费率结构更具成本效益的方法，特别是如果它包括对核心人员的薪金支持。

培训

CCB核心为研究生和博士后提供设施使用方面的培训服务。一个典型的培训课程将持续1-2小时，通常需要3-4次课程才能熟练使用该软件。经过培训的个人可以开放访问四个工作站中的一个，等待可用性，并可以向中央服务器提交作业。这可以减少核心人员在项目上花费的时间，从而降低长期研究的总成本。

成本

除初步数据费率外，服务收费按每小时计算。如果建行核心基金是在提案预算中特别分配的资金，那么与生成初步数据以及协助提案写作相关的所有成本都包含在单一固定费用中。初步研究的范围将由建行核心部主管事先决定。一旦确定了项目的范围，就可以对总研究费用进行服务费估算。