이전 사이트 이동

Automated Molecular Modeling and MD Simulation Framework for Carbocyclic Xeno Nucleic Acids (XNAs)

카보사이클릭 XNA의 자동화 분자 모델링 및 분자 동역학 시뮬레이션 연구

This project provides an automated, end-to-end computational pipeline and molecular dynamics (MD) simulation framework for designing and evaluating Xeno Nucleic Acids (XNAs) featuring synthetic carbocyclic/cyclic backbone modifications (spanning 4- to 8-membered rings and aromatic/halogenated derivatives). By overcoming the limitations of conventional nucleic acid modeling tools, the developed pipeline integrates SMILES-based 3D conformer generation (via RDKit distance geometry and constrained optimization), Gasteiger partial charge assignment, automated structural alignment (Superpose3D), and CHARMM-based topology generation (GenTopo).

본 프로젝트는 천연 핵산(DNA/RNA)의 당-인산 골격을 대체하는 카보사이클릭/고리형 변형 비천연 합성 핵산(XNA; Xeno Nucleic Acids, 4원환~8원환 및 방향족/할로겐 유도체)의 설계, 3차원 구조 생성, 토폴로지 파라미터화 및 분자 동역학(MD) 시뮬레이션을 위한 완전 자동화 계산 파이프라인 및 열역학 분석 연구 프레임워크입니다. 기존 분자 모델링 도구의 한계를 극복하기 위해 SMILES 기반 3D 컨포머 탐색(RDKit 거리 기하학 및 제약 최적화), Gasteiger 부분전하 계산, 3차원 좌표 정렬 치환(GenXNA3D.py), 자체 개발 토폴로지 빌더(README.md)를 연계하여 GROMACS 시뮬레이션 환경을 원클릭으로 구축합니다.