ccsb-scripps/AutoDock-GPU

何を解決するか

AutoDock-GPUは、分子ドッキングのプロセスを高速化します—小さな分子（リガンド）が受容体タンパク質に結合する様子を予測します。オリジナルのシングルスレッドAutoDock 4.2の計算上のボトルネックを、GPUやその他のアクセラレータを活用して複数のリガンド-受容体ポーズを並列処理することで克服し、バーチャルスクリーニングに必要な時間を大幅に短縮します。

動作方法

このソフトウェアは、AutoDock 4.2.6のOpenCLおよびCUDAアクセラレート版です。『ラマールキアン遺伝的アルゴリズム（LGA）』を使用しており、これは『非常に並列化しやすい』性質を持ち、複数の計算ユニットにポーズの処理を分散できます。Nvidia、AMD、IntelのGPU、マルチコアCPU、FPGAなど、さまざまなターゲットプラットフォームをサポートしています。探索効率を向上させるために、ADADELTAなどの勾配ベースの局所探索法と、改良されたSolis-Wetsアルゴリズムを実装しています。

対象ユーザー

大規模なリガンドライブラリをタンパク質受容体に対して高スループットでバーチャルスクリーニングを行う必要がある、計算化学者、生物学者、および創薬研究者向けに設計されています。

主な特徴

• 大幅な高速化: GPUでは最大56倍、4コアCPUでは最大4倍の高速化を達成。オリジナルのシングルスレッドAutoDock 4.2と比較。
• 広範なハードウェア対応: CUDAおよびOpenCLに対応しており、幅広いGPUおよびCPUアーキテクチャで動作可能。
• バッチパイプライン: 同じ受容体に対して複数のリガンドでバーチャルスクリーニングを実行するための専用パイプラインを備えています。
• 高度な探索機能: 勾配ベースの局所探索と、収束時に計算を無駄にしない自動停止基準（AutoStop）を備えています。