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广州生物与健康产业高性能计算应用平台

广州生物与健康产业高性能计算应用平台是面向生物与健康产业开展云计算及高性能计算专业应用的行业服务平台,是广州生物医药公共服务平台的重要组成部分。平台具备资源调配、计算、储存及行业应用软件集成服务等功能,集成了广州市药物信息学公共服务平台、药物虚拟筛选系统、基因测序及分析、生物医药网络文献挖掘、生物云等行业应用工具。平台应用于基因测序、药物研发、生物医学研究、临床转化研究等生物与健康领域,为提高我市生物与健康产业创新水平提供强大支持。

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基于配体-靶标网络的抗2型糖尿病药物设计

从"配体-靶标"多叉树提取组成配体的基本化学结构单元(化学基元)组(组成调控剂的核心结构单元),从这些化学基元组导出对应的生物等排体。结合"化学基元-靶标"关系网络、化学合成规则,根据化学基元的生物等排体、构造抗2 型糖尿病药物分子。对化学基元进行重组,产生有抗糖尿病潜力的虚拟分子(虚拟库)。对虚拟库中化合物进行抗2型糖尿病的活性、骨架新颖性、合成可行性和成药性评估。

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基于配体的药物筛选平台(LBVS)

组合化学的发展和高通量筛选技术的发展积累了大量的小分子与靶标相互作用的活性数据。与日俱增的化合物-靶标活性数据为基于配体的虚拟筛选创造了机遇。LBVS采用贝叶斯学习的方法,训练模型,平台利用业界知名开源数据库BindingDB和ChEMBL作为数据来源,挖掘靶标和化合物活性数据,利用贝叶斯学习作为机器学习引擎,实现在线提交研究靶标,设置虚拟筛选参数,选择筛选库,进行在线建模,模型验证和虚拟筛选,得到虚拟筛选候选化合物...

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活性标注的化合物骨架数据库(ASDB)

们利用ChEMBL数据库,提取化合物骨架的结构信息以及靶标信息,同时对每个骨架建立唯一的骨架ID,并将骨架ID链接药物数据库DrugBank, 天然产物数据库TCMSP, 蛋白靶标数据库UniProt。同时,ASDB提供系列检索工具,包括全结构,子结构检索,相似度检索(2D/3D),以及文本检索。同时ASDB提供在线构建骨架-靶标网络服务,可以基于用户提供的骨架或者靶标,构建骨架与靶标之间的关系。这为多靶标的药物设计提供思路...

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靶标依赖的分子相似度算法以及在虚拟筛选中应用

利用自主开发的化学信息学平台,对ChEMBL数据库中靶向抑制剂信息进行挖掘。充分利用药物靶标的配体活性数据,针对特定靶标,找到每个指纹合适的权重,再利用Tanimoto公式计算分子之间的相似度。在建立的六个靶标基准测试体系中,发现靶标依赖的相似度算法较传统相似度算法具有优越性,能较好区分活性分子与非活性分子。

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虚拟筛选

现代药物发现中使用虚拟筛选发现新的先导化合物已成为一种普遍的做法。其基本途径为通过对蛋白质的结构分析,选定适当的药物靶点,针对该靶点利用现有的小分子库进行一对一的模拟分子对接,然后预测小分子的构象和结合亲和力。基于分子对接的小分子化合物的虚拟筛选是目前最有潜力的药物开发工具,可以有效的节约时间和费用,辅以计算辅助药物设计,基本可以确保发现新的先导化合物。

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基因测序及分析

运用了基于计算机集群技术和云技术搭建的高性能的数据分析云平台,融合了高效的传输压缩算法和先进的FANSe2比对算法,为耗时的数据分析过程提供强劲的动力。不仅降低数据分析成本,更能大幅节省宝贵的时间。分析过程中算法的选择是十分关键的,因为只有了解到每种算法或软件的特性,才能正确运用并取得准确的分析结果。以RNA-Seq分析必须的mapping类型算法为例,目前已知的数十种算法...

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网络文献挖掘

高通量筛选方法(基因芯片、蛋白质组学等)已成为常规的实验方法,常用于筛选差异表达基因,进一步地利用一些软件或者数据库解析这些差异表达基因的功能,参与的生物学过程、调控通路,和蛋白质相互作用网络等,从而探索疾病的发病机理和分子机制。目前人工注释数据库注释的基因功能和分子相互作用存在数量不够多、范围不够广的两大问题,而文献挖掘的方法直接从文献中获取信息,是解析基因的有效...

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生物云

生物云是广州生物工程中心与品高软件(BingoSoft)联合推出面向生物医药行业的云计算服务, BingoCloud通过对企业内的基础设施硬件(如:服务器设备、存储设备、网络设备)进行虚拟化整合与智能化调度,并开创性的融合对基础软件(如OS,数据库,中间件)自动化配置,从而帮助企业构建多达15种符合国际标准的云服务功能,可以实现IT基础设施的快速交付、应用系统的安全保障、各类资源的灵活调配。 品高在云计算领域的目标是...

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  • 分子对接(molecular docking)

    分子对接(molecular docking)是依据配体与受体作用的"锁-钥原理"(lock and key principle),模拟小分子配体与受体生物大分子相互作用。配体与受体相互作用是分子识别的过程,主要包括静电作用、氢键作用、疏水作用、范德华作用等。通过计算,可以预测两者间的结合模式和亲和力,从而进行药物的虚拟筛选。分子对接首先产生一个填充受体分子表面的口袋或凹槽的球集,然后生成一系列假定的结合位点。依据受体表面的这些结合点与配体分子的距离匹配原则,将配体分子投映到受体分子表面,来计算其结合的模式和亲和力,并对计算结果进行打分,评判配体与受体的结合程度。

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  • 生物医药网络文献挖掘系统GenCLiP 2.0

    主要功能是基因的功能注释和分子网络构建,为广大生物医学研究人员提供一站式的服务,并且可以充分依靠他们的专业知识进行信息的深度挖掘。从单个基因检索到批量基因分析;从基因的人工注释到文献关键词自动注释;从自动的文献关键词注释到手动添加自由词注释;词相关基因搜索从基于摘要到基于句子的共发生;从基因网络的自动构建到人工构建自由词的基因网络;从批量基因的模糊聚类到平均连锁等级聚类...

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  • 人类ORF标注数据库/疾病基因分类数据库

    人类全长蛋白编码开放阅读框(ORF)标注数据库是建立在ORF序列基础上的一个具有科学与经济价值的分子生物学数据库。它关联了大量的遗传疾病相关基因信息、医学和分子生物学文献信息以及单碱基多态(SNP)信息和已经有确定蛋白高级结构的信息,可对从事生命科学、医药科学研究的工作者提供参考。疾病基因分类数据库是根据PubMed中的对各种人来基因的功能描述,将30,000余条人类全长基因ORF序列,映射到疾病分层框架模块中,构建一个基于疾病的基因分类数据库.

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