Article Dans Une Revue Protein Science Année : 2025

BioSpring: An elastic network framework for interactive exploration of macromolecular mechanics

BioSpring : une approche dans le cadre des réseaux élastiques pour l’exploration interactive de la mécanique des macromolécules

Résumé

BioSpring is an innovative tool for interactive molecular modeling and simulation, designed to explore the dynamics of biological structures in real time. Using an augmented elastic network model, the BioSpring framework enables researchers to intuitively examine complex biomolecules, and it combines realtime feedback with the user's experience. This capability makes it ideal for initial analysis of molecular systems, protein-protein and protein-DNA docking, protein mechanics, and protein-membrane interactions. The multi-resolution modeling approach combines accuracy and efficiency, supporting user-driven analysis of molecular interactions, conformational flexibility, and structural mechanics. This framework improves upon traditional methods in terms of robustness, accessibility, and ease of use, while requiring only modest computational resources and enabling a fast turnaround time to obtain initial results. It provides insights into molecular function and dynamics that advance the field of structural biology. Source code, executables, and examples for the Bio-Spring simulation engine are available at https://biospring.mol3d.tech.

BioSpring est un outil innovant de modélisation et de simulation moléculaire interactive, conçu pour explorer en temps réel la dynamique des structures biologiques. S’appuyant sur un modèle de réseau élastique enrichi, le cadre logiciel de BioSpring permet aux chercheurs d’examiner intuitivement des biomolécules complexes, en combinant retour visuel immédiat et interaction utilisateur. Cette approche en fait un outil idéal pour l’analyse préliminaire des systèmes moléculaires, le docking protéine-protéine ou protéine-ADN, la mécanique des protéines, ainsi que les interactions protéines-membranes. Grâce à une modélisation multi-résolution, BioSpring allie précision et efficacité, facilitant l’analyse interactive des interactions moléculaires, de la flexibilité conformationnelle et de la mécanique structurale. Ce cadre logiciel et méthodologique se distingue des méthodes traditionnelles par sa robustesse, sa simplicité d’utilisation, et son accessibilité, tout en ne nécessitant que des ressources de calcul modestes et en offrant des résultats rapides dès les premières étapes de l’analyse. Il fournit des pistes précieuses sur la fonction et la dynamique moléculaires, contribuant ainsi à faire progresser la biologie structurale. Le code source, les exécutables et des exemples du moteur de simulation BioSpring sont disponibles à l’adresse suivante : https://biospring.mol3d.tech.

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hal-05039981 , version 1 (18-04-2025)

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Citer

Benoist Laurent, André Lanrezac, Hubert Santuz, Nicolas Ferey, Olivier Delalande, et al.. BioSpring: An elastic network framework for interactive exploration of macromolecular mechanics. Protein Science, 2025, 34 (5), pp.e70130. ⟨10.1002/pro.70130⟩. ⟨hal-05039981⟩
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