仿真/建模/设计

OpenEye Scientific的OMEGA利用NVIDIA以30倍的速度为药物设计生成3D分子整合器

分子结构图。

计算分子设计涉及需要特殊处理能力的计算密集型计算。 

无论是在制药、生物技术、农用化学品还是香料行业工作,研究人员经常要处理包含数百万到数十亿种化合物的数据集。

直到最近,这还要求公司投资于昂贵的专用高性能计算(HPC)能力,以进行大规模分子设计程序。对于许多团队来说,这意味着他们的研究经常受到硬件和预算限制。

随着GPU的出现,现在比以往任何时候都更容易进行快速、准确和成本敏感的计算。 

OpenEye科学作为科学计算和分子设计领域的行业领导者,该公司已经更新了几款产品,以利用GPU的强大功能。因此,任何规模的研究小组现在都能更好地进行大规模分子计算和模拟,快速分析指数级较大的数据集,提高计算速度,同时降低相关成本。

许多OpenEye产品的核心是欧米茄该工具使用1D或2D分子数据文件来生成高质量和生物活性的3D构象体,其是三维分子结构的不同形状。

然后,研究人员使用这些3D构象器与其他OpenEye软件产品一起执行各种分子建模或药物发现任务,例如:

  • 形状和化学特征相似性评分(ROCS®和FastROCS™)静电划线(EON)
  • 碎片替换(BROOD)
  • 停靠和摆姿势(OEDocking)
  • 力场优化(SZYBKI)
  • 配体热力学(自由形式)

OpenEye最近更新了OMEGA,以与NVIDIA市场领先的GPU处理器配合使用。与传统的CPU处理时间相比,使用GPU运行OMEGA可使整合器生成速度提高30倍。与使用传统CPU运行如此大规模的处理相比,它还降低了成本。 

基准测试结果

基准测试研究表明,与传统CPU相比,运行GPU-OMEGA可显著加快一致性生成速度,且无精度损失。

在一次比较中,GPU-OMEGA的执行精度与OpenEye的原始OMEGA软件相同,如下所示,使用Platinum数据集的过滤子集[弗里德里希-2017] [霍金斯-2020].

图1。利用由NVIDIA A100s提供支持的OpenEye Scientific的GPU-OMEGA软件,为分子药物设计生成3D分子构象的超充电速度。

GPU-OMEGA还与OMEGA的原始CPU版本进行了基准测试NVIDIA A100公司所有可用采样模式(经典、DENSE、POSE、ROCS和FastROCS)上的GPU使用GSK TCAM数据集中大约13000个分子的子集[2010年奥运会]. 最令人印象深刻的加速是密集采样模式,处理时间从近220小时减少到仅超过6小时。

OMEGA或OMEGA-TK与GPU-OMEGA之间经过的时间比较条形图
图2。在使用Classic、ROCS、FastROCS、POSE和DENSE模式对GSK-TCAMS数据集的子集进行采样时,使用NVIDIA A100对OMEGA或OMEGA-TK与GPU-OMEGA之间的经过时间进行比较。

了解有关OMEGA的更多信息

了解更多信息关于OpenEye Scientific的OMEGA分子构象发生器。

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