CHIMICA COMPUTAZIONALE
L'esperienza accumulata negli anni, esperienza documentata da pubblicazioni su riviste internazionali e da numerose partecipazioni a congressi nazionali ed internazionali ci permette di fare fronte con professionalità ed efficienza a qualsiasi problema di carattere chemio- e bioinformatico. Scientia Advice di Roberto Artali offre una ampia varietà di servizi, proponendosi come partner affidabile ed efficiente in tutte le fasi del lavoro di ricerca e sviluppo in ambito industriale e scientifico. La nostra piattaforma di ricerca e sviluppo si basa su di un database relazionale, lo Scientia Advice Relational Database Management System (SA-RDBMS), e su di un sistema integrato di tools proprietari ed Open Source, lo Scientia Advice Molecular Modeling Workbench (SA-MMW), in grado di accedere alle informazioni presenti nel SA-RDBMS ed elaborarle al meglio.
- Il SA-RDBMS, basato sull'Object-Relational Database System PostgreSQL, potente ed Open Source, è stato appositamente creato per permettere una efficiente archiviazione e trattamento di dati chimici, chimico-fisici, biochimici e tossicologici di milioni di composti di origine naturale e di sintesi, provenienti dalla letteratura scientifica, da ricerche e collaborazioni personali in vari settori della ricerca chimica, biochimica e farmaceutica.
- Il database è completamente gestito dal sistema integrato SA-MMW, un insieme di tools appositamente sviluppato in modo da consentire di elaborare l'enorme numero di dati archiviati nel modo più efficiente possibile. Il sistema consiste di un insieme di routines scritte in Fortran (ottimizzate per girare su architetture parallele e vettoriali per raggiungere la massima efficienza possibile nel number-crunching) e controllate da script scritti in Python, garantendo al sistema una interfaccia semplice ed al tempo stesso sicura e facilmente modificabile.
Le applicazioni di questo sistema integrato alla chimica computazionale ed alla modellistica molecolare comprendono:
- Analisi conformazionale ed ottimizzazione delle strutture usando differenti livelli di astrazione (Meccanica Molecolare, Dinamica Molecolare, Semiempirico, ab initio, metodi misti QMMM).
- Predizioni di proprietà chimico-fisiche (steriche, elettroniche) e calcolo di descrittori molecolari per applicazioni QSAR e QSPR.
- Predizione di (eco)tossicità e profili ADMET.
- Studio di reazioni chimiche, delucidazione dei meccanismi di reazione e miglioramento delle rese.
- Chemiometria, elaborazione, archiviazione e condivisione di dati analitici e spettrali ed analisi multivariata.
- Valutazione critica dei risultati.
Il cuore del sistema bioinformatico è invece rappresentato dalle routines di Docking Molecolare, progettate per predire le energie di interazione dei ligandi presenti nel database verso centinaia di target differenti (recettori, sistemi enzimatici, proteine di trasporto, frammenti di DNA, modelli integrali di membrana,...) catalogati ed archiviati in base alle loro proprietà biologiche e biochimiche. Partendo da una approfondita analisi del problema il nostro sistema rappresenta una soluzione unica e multidisciplinare per supportare, affrontare ed accelerare qualsiasi progetto che abbia come obiettivo quello di trovare il migliore target terapeutico per una particolare molecola o la migliore molecola per un particolare target terapeutico.
In pratica, la nostra competenza e professionalità messa al vostro servizio per sciegliere il miglior metodo e la soluzione informatica più adatta per lo svolgimento di parti specifiche di un progetto di ricerca:
- Modellazione per omologia di proteine, recettori di membrana e sistemi enzimatici.
- Creazione e validazione di modelli tridimensionali di sistemi enzimatici, acidi nucleici e integrali di membrana, contenenti una o più proteine e/o recettori.
- Docking molecolare anche multi-target e virtual screening.
- Studio della interazione di farmaci e proteine con DNA.
- Modelli di nanomateriali e loro interazione con i sistemi biologici.