Tutorial 02 - GLP-1R:화합물 복합체의 Docking & MD 시뮬레이션

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시작하기 전에

신약 후보 물질을 탐색하는 초기 단계에서는 아직 결합 방식이 알려지지 않은 화합물이 표적 단백질의 어디에, 어떤 자세로 결합하는지를 먼저 예측해야 합니다. 이 과정을 도킹(Docking)이라고 부릅니다. 하지만 도킹으로 얻은 결합 자세는 하나의 예측된 binding pose이며, 실제 환경에서도 그 자세가 안정적으로 유지되는지는 별도로 확인해야 합니다. Tutorial 01에서 다룬 분자동역학 시뮬레이션(MD)이 이러한 동적 안정성을 확인하는 역할을 합니다. CANDDIE의 Docking & MD는 docking으로 예측한 결합 자세를 초기 구조로 사용하여 MD 시뮬레이션까지 연속적으로 수행합니다. Tutorial 01의 MD Only가 결정 구조에 존재하는 알려진 binding pose에서 시작했다면, 이번 Tutorial 02에서는 GLP-1R:Orforglipron complex(PDB ID: 6XOX)에서 리간드를 떼어 낸 후 Docking & MD Simulation을 수행하고, 그 결과를 분석하는 과정을 단계별로 알아보겠습니다.

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이번 튜토리얼에서 하는 일

이번 실습에서는 Docking & MD를 수행합니다. 먼저 결정 구조에 포함된 기존 리간드의 위치를 기준으로 binding site(Grid)를 생성합니다. 새로운 후보 화합물을 해당 위치에 docking하여 binding pose를 예측한 뒤, 선택된 pose를 초기 구조로 사용하여 MD 시뮬레이션을 수행하고 결합 자세와 주요 interaction이 안정적으로 유지되는지 확인합니다. 대상 단백질은 Tutorial 01과 동일한 GLP-1R(PDB ID: 6XOX)이며, 다음 두 화합물을 대상으로 진행합니다. V6G(Orforglipron), UK4(Danuglipron)

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전체 진행 순서

이번 튜토리얼은 다음 순서로 진행됩니다.

• Project: MD Simulation에 사용할 단백질 구조를 불러오고 binding site(Grid)를 생성합니다.
• Library: Docking에 사용할 화합물 구조를 등록합니다.
• Experiment: Docking & MD를 선택하고 Simulation 조건을 설정한 후, Docking → Simulation Preparation → Simulation Equilibration → Simulation Production의 네 단계로 Docking & MD Simulation을 수행합니다.
• Report: 완료된 MD trajectory를 기반으로 RMSD, RMSF, Binding ΔH, Residue ΔH, Binding Mode & Interface 등의 분석 결과를 확인합니다.
• Analyzer: Report 분석 이후 필요한 경우 자유에너지 계산 및 신호전달 예측 등 심층 분석을 수행합니다.

각 화면에 표시된 적색 박스와 번호는 아래 설명의 번호와 동일합니다. 화면의 번호 순서대로 따라가면서 각 단계의 설정과 실행 과정을 진행하면 됩니다.

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1. Project 준비

Project는 MD 시뮬레이션에 사용할 단백질 구조를 CANDDIE에 등록하고 준비하는 단계입니다. 연구에 사용할 구조를 불러온 후, 단백질 준비(Protein Preparation)를 수행하여 시뮬레이션에 적합한 구조를 준비하고, 이번 Tutorial 02에서는 도킹에 필요한 결합 부위(Grid)까지 생성해 Project를 완성합니다.

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1-1. Target Definition

좌측 메뉴에서 Project를 선택하고 ”+ New Project”를 클릭하면 아래 화면으로 이동합니다. 먼저 우측의 Target Definition 패널에서 Project의 기본 정보를 번호 순서대로 입력합니다. Description은 선택 항목이므로 필요한 경우에만 작성하며, 이번 튜토리얼에서는 비워 두어도 됩니다.

1. Project Name: 생성할 Project의 이름을 입력합니다. (예: tutorial02 - glp1r)
2. Target Name: 시뮬레이션 대상 단백질의 이름을 입력합니다. (예: GLP1R)
3. Protein Type: 대상 단백질의 유형을 선택합니다. GLP-1R은 막단백질(membrane protein)이므로 반드시 Membrane을 선택합니다.
   Kinase와 같은 수용성 단백질의 경우에는 Soluble을 선택합니다. Protein Type은 이후 MD 시뮬레이션의 시스템 구성 환경을 결정하는 데 사용되는 설정이므로 대상 단백질에 맞게 선택해야 합니다.
4. Protein Source: CANDDIE로 단백질 구조를 불러오는 방법을 선택합니다. 이번 튜토리얼에서는 Protein Data Bank에 등록된 구조를 사용하므로 PDB ID 탭을 선택합니다.
   PDB ID 이외에도 “Upload file”을 이용한 구조 파일 업로드와, “Protein Name”을 이용한 단백질/유전자 이름 검색을 지원합니다. 서열을 이용한 구조 생성(Sequence)은 추후 제공될 예정입니다.
   이번 튜토리얼 진행 시 사용할 PDB 구조 파일을 준비했습니다. 다운로드한 후 “Upload file”을 통해 구조를 업로드하여 진행할 수도 있습니다.첨부파일: glp1r.pdb
5. 4-letter PDB ID: 이번 튜토리얼에서 사용할 GLP-1R:Orforglipron complex의 PDB ID인 6XOX를 입력합니다. PDB ID는 RCSB Protein Data Bank(rcsb.org)에서 검색할 수 있습니다.
6. 필수 항목을 모두 입력하면 Input 버튼이 활성화됩니다. 아래에 요약된 Target 정보가 올바르게 입력되었는지 확인한 뒤 “Input”을 클릭하여 6XOX 구조를 불러옵니다.

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1-2. Protein Preparation

Target 정보를 입력하면 Protein Preparation 단계로 이동합니다. 좌측에서는 불러온 구조와 chain을 확인하고, 우측에서는 단백질 준비 조건을 설정합니다. pH Value는 생리학적 기준인 “7.4”를 사용하며, Keep Hetero Atoms에는 결정 구조에 결합된 ligand인 R-V6G(Orforglipron)가 이미 선택되어 있습니다. 두 항목은 변경하지 않고 그대로 사용합니다.

1. Chain Selection: MD simulation에 사용할 A, R, X, Y chain을 선택합니다.
2. 좌측 구조에서 receptor와 ligand가 올바르게 선택되었는지 확인한 후 Submit Preparation을 클릭합니다. Protein preparation은 단백질 크기에 따라 수 초에서 수 분 정도 소요될 수 있습니다.
   준비된 구조 파일을 Upload하여 진행한 경우, 별도의 chain 선택 과정은 필요하지 않습니다.

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1-3. Binding site(Grid) 생성

Docking을 진행하려면 먼저 화합물이 결합할 영역인 Grid를 먼저 지정해야 합니다. Reference Ligand 방식을 사용하면 결정 구조에 이미 결합되어 있는 화합물의 위치를 기준으로 docking 영역을 자동으로 생성할 수 있습니다. 이번 튜토리얼에서는 Grid Center가 Reference Ligand 방식으로 기본 설정되어 있으며, 기준 리간드인 R-V6G와 Grid Radius(8Å)도 자동으로 입력되어 있습니다.

1. 화면 스크롤을 내린 뒤, Generate Grid를 클릭합니다.

Grid 생성이 완료되면 3D 화면에 노란색 박스로 docking 영역의 위치와 크기가 표시됩니다. Reference Ligand 주변에 Grid가 적절하게 생성되었는지 확인합니다.

1. Grid의 위치와 크기를 확인한 후, Confirm Project를 클릭하여 Project 생성을 완료합니다.

좌측 하단 Preparation Output에는 Protein Preparation 과정에서 처리된 주요 항목을 확인할 수 있습니다. 이황화 결합(SS Bonds), 끊어진 사슬의 결손 구간 처리(Homology), 양성자화 상태(Protonation)가 표시되며, 이번 튜토리얼에서는 자동 처리 결과를 그대로 사용합니다. 구조 준비 항목(SS Bonds, Homology, Protonation)에 대한 자세한 설명은 부록 A. Project - 구조 준비 항목을 참고하세요.

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2. Library 생성

Library는 Docking & MD 실험에 사용할 화합물 구조를 CANDDIE에 등록하고 준비하는 단계입니다. 업로드된 화합물은 설정된 pH 조건에 맞춰 자동으로 Ligand Preparation이 수행됩니다.

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2-1. Library 만들기

1. 좌측 메뉴에서 Library를 클릭합니다.
2. ”+ New Library”를 클릭합니다.

New Library 화면에서 아래 항목을 순서대로 입력합니다.

1. Library Name: Library 이름을 입력합니다. (예: tutorial02 - library)
2. Choose File을 클릭해 화합물 구조 파일을 업로드합니다. 이번 튜토리얼에서는 제공된 tutorial-library.sdf 파일을 사용합니다.
   첨부파일: tutorial-library.sdf
   현재 버전에서는 하나의 구조 파일만 업로드할 수 있습니다. 다수의 화합물로 구성된 라이브러리를 생성하고 싶은 경우, 메모장을 이용해 화합물 구조 파일을 직접 생성할 수 있습니다.

메모장을 이용해 화합물 구조 파일 생성 방법에 대한 자세한 설명은 부록 B. Library - 구조 파일 준비를 참고하세요. Ligand Preparation을 위한 pH 조건인 Target pH 7.4와 pH Range 0.1은 기본값으로 설정되어 있으므로 그대로 사용합니다.

1. Create Library를 클릭합니다.

Create Library를 클릭하면 업로드한 화합물에 대해 설정된 pH 조건을 기준으로 Ligand Preparation이 자동으로 시작됩니다. 준비가 완료되면 다음 단계인 Experiment 생성으로 이동합니다.

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3. Experiment 생성

좌측 메뉴에서 Project와 Library를 눌러 각각 Active, Ready 상태가 된 것을 확인합니다. Experiment는 앞서 준비한 Project와 Library를 불러와 Docking과 MD 시뮬레이션의 실행 조건을 설정하는 단계입니다.

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3-1. Experiment 설정

1. 좌측 메뉴에서 Experiment를 클릭해 Experiment 목록 화면으로 이동합니다.
2. 우측 상단의 ”+ New Experiment” 버튼을 클릭하여 새로운 Experiment를 생성합니다.

1. Project: 앞서 만든 tutorial02 - glp1r을 선택합니다.
   Docking & MD를 진행하려면 Grid가 생성된 Project가 필요합니다. No Grid로 표시된 Project는 Docking & MD에 사용할 수 없으며, MD Only에서는 사용할 수 있습니다.
2. Experiment Name: Experiment를 구분할 이름을 입력합니다. (예: tutorial02 - experiment)
3. Experiment Type: “Docking & MD”를 선택합니다.
4. Library: 앞서 만든 tutorial02 - library를 선택합니다.
5. Entire library를 선택합니다. 이번 튜토리얼에서는 Library에 등록된 V6G(Orforglipron)과 UK4(Danuglipron)를 사용하여 Docking & MD를 진행합니다.
   현재 CANDDIE 베타 버전에서는 리간드 2개 이하의 Library는 Entire library 기능만 제공합니다.

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3-2. Workflow Configuration 확인 및 Experiment 생성

화면을 아래로 내리면 Workflow Configuration 영역이 있습니다. MD simulation은 Docking → Simulation Preparation → Simulation Equilibration → Simulation Production 네 단계로 진행됩니다. 이번 튜토리얼에 필요한 기본값이 각 단계에 미리 설정되어 있으므로 별도로 변경하지 않고 그대로 사용합니다. 세부 파라미터를 직접 조정하는 기능은 정식 버전에서 제공됩니다. 우측 Experiment Summary에서는 적용될 주요 조건을 한 번에 확인할 수 있습니다.

• Docking: Search Mode Balanced, Number of Poses 3
• Simulation Preparation: Ligand Charge Model AM1-BCC, Counter Ions NaCl
• Equilibration: Temperature 310 K(체온에 가까운 조건)
• Production: Number of Replicas 3, Running Time 1 ns

Replica는 동일한 조건의 MD 시뮬레이션을 서로 독립적으로 반복 수행하는 횟수입니다. 하나의 궤적(trajectory)만으로 판단하기보다 여러 개의 독립적인 simulation 결과를 이용하면 결과의 평균과 편차를 함께 확인할 수 있습니다. Equilibration과 Replica 개념에 대한 자세한 설명은 부록 C. Equilibration과 Production Replica를 참고하세요.

1. 설정을 확인한 뒤 화면 스크롤을 내려, 우측 하단의 Create Experiment 버튼을 클릭합니다. Experiment 생성이 완료되면 실행 화면으로 이동합니다.

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4. Experiment 실행

Experiment 실행 화면은 Docking → Simulation → Report 세 단계로 구성됩니다. 각 단계를 순서대로 진행하며, 완료된 결과를 확인한 뒤 다음 단계로 진행합니다.

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4-1. Docking

먼저 Library에 등록된 화합물을 Project에서 생성한 Grid 영역에 docking합니다. Docking이 완료되면 각 화합물에 대해 예측된 결합 자세가 생성되며, 이후 MD 시뮬레이션의 시작 구조로 사용됩니다.

1. Start Docking을 클릭합니다.

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4-2. Docking 결과 확인 및 Pose 선택

Docking이 완료되면 화합물별로 생성된 결합 자세(pose)를 확인하고, 이후 MD 시뮬레이션에 사용할 pose를 선택합니다. 좌측에서 화합물과 pose 목록을, 중앙 3D Viewer에서는 선택한 pose의 구조를, 우측 Pose Inspector에서 해당 pose의 상호작용 정보를 확인할 수 있습니다.

1. V6G의 Rank 1 체크박스를 선택합니다.
2. UK4를 클릭하여 pose 목록을 펼친 뒤, 마찬가지로 Rank 1의 체크박스를 선택합니다. 선택한 V6G과 UK4의 pose는 좌측 하단 MD Promotion 영역에 자동으로 추가됩니다.
   Interaction filter를 사용하면 특정 residue와의 상호작용 조건을 만족하는 pose만 검색해 선택할 수 있습니다.
3. Promote to MD를 클릭합니다.

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4-3. Promote to MD 및 Simulation Preparation

선택한 pose를 다시 확인하는 창이 나타납니다. MD 시뮬레이션 조건(Preparation, Equilibration, Production)이 앞서 설정한 값과 동일한지 확인한 뒤, Run Behavior를 선택합니다. 이번 튜토리얼에서는 Start the first stage immediately만 선택합니다. Promote 이후 Simulation Preparation이 바로 시작되며, 이후 단계는 직접 Run을 눌러 진행합니다.

1. 기본으로 선택된 Advance each branch automatically를 해제합니다.
2. Start the first stage immediately를 선택합니다.
3. Promote 2 poses를 클릭합니다.

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4-4. Simulation Equilibration

Promote가 완료되면 화합물별로 독립된 MD 진행 상황을 표에서 확인할 수 있습니다. Simulation Preparation이 완료되면 상태가 Completed로 바뀌고, Simulation Equilibration이 Ready 상태가 됩니다.

1. 화합물의 행을 클릭하면 우측에 세부 진행 창이 열립니다.

1. Equilibration 단계에서 Run을 클릭하여 실행합니다.
2. 우측 상단 화살표(›)를 클릭해 다른 화합물도 같은 방식으로 확인하고 실행합니다.

Equilibration이 진행되는 동안 protein과 ligand의 RMSD는 계단 형태로 서서히 증가할 수 있습니다. 이는 단계별로 적용된 restraint가 순차적으로 완화되면서 구조가 새로운 환경에 적응하는 과정으로, 평형화가 정상적으로 진행되고 있음을 나타냅니다. Equilibration 단계에서 나타나는 계단식 RMSD 변화에 대한 자세한 설명은 부록 D. Equilibration의 계단식 RMSD를 참고하세요. Equilibration이 완료되면 상태가 Completed로 바뀌고, 다음 단계인 Simulation Production이 Ready 상태가 됩니다.

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4-5. Simulation Production

1. Production 단계가 Ready 상태가 되면 Run을 클릭하여 실행합니다.
2. 우측 상단 화살표(›)를 클릭해 다른 화합물도 같은 방식으로 확인하고 실행합니다.

두 화합물 모두 Production까지 Completed가 되면 Report를 생성합니다.

1. UK4: UK4의 Add를 클릭하여 Report 대상에 추가합니다.
2. V6G: V6G의 Add를 클릭하여 Report 대상에 추가합니다.
3. Create Report를 클릭합니다.

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5. 결과 확인 (Report)

Report에서는 완료된 시뮬레이션 결과를 여섯 가지 분석 항목으로 나누어 제공합니다. 상단 탭을 선택하여 각 분석 결과로 이동할 수 있습니다.

• Summary: 등록된 화합물 간의 주요 결과를 한눈에 비교합니다.
• RMSD: 시뮬레이션 동안 protein과 ligand의 구조 변화와 안정성을 확인합니다.
• RMSF: residue별 움직임을 비교하여 유연성이 큰 부위를 확인합니다.
• Binding ΔH: protein–ligand 사이의 상호작용 에너지를 바탕으로 결합의 세기를 확인합니다.
• Residue ΔH: 각 residue가 ligand 결합에 얼마나 기여하는지 확인합니다.
• Binding Mode & Interface: ligand와 주요 residue 사이의 상호작용 종류와 유지 빈도를 확인합니다.

각 분석 항목의 의미와 결과를 해석하는 방법은 부록 E. Report 분석 항목을 참고하세요. 여기에서는 각 화면에서 결과를 확인하고 조작하는 방법을 중심으로 설명합니다.

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5-1. Summary

Report에서 가장 먼저 표시되는 화면입니다. 등록된 화합물들의 주요 결과를 Leaderboard로 비교하고, 선택한 화합물의 Binding mode를 확인할 수 있습니다.

1. 화합물 선택: 원하는 화합물을 선택하여 결과를 확인합니다.
2. 분석 항목 탭: Summary, RMSD, RMSF, Binding ΔH, Residue ΔH, Binding Mode & Interface로 이동합니다.
3. Binding mode 보기: Residue, Atom, TM 중에서 선택해 다른 관점으로 확인합니다.
4. Excel Download: 현재 분석 결과의 정량 데이터를 Excel 파일로 다운로드 받을 수 있습니다.
5. Simulation 화면으로 돌아가기: 실험 조건이나 진행 정보를 다시 확인하려면 해당 버튼을 클릭합니다.

아래 항목에서도 좌측 화합물 선택, 분석 항목 탭, Excel Download는 같은 위치에서 같은 방식으로 동작합니다.

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5-2. RMSD (Root Mean Square Deviation)

1. Replica 선택: Run1 / Run2 / Run3 중 결과를 확인할 replica를 선택합니다. All을 선택하면 세 replica의 결과를 한 화면에서 겹쳐 비교할 수 있습니다.
2. 분석 대상 선택: Protein Cα, Ligand, TM helices 중 원하는 항목을 선택해 각 영역의 RMSD와 구조적 안정성을 확인합니다.

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5-3. RMSF (Root Mean Square Fluctuation)

1. Replica 선택: Run1 / Run2 / Run3 중 결과를 확인할 replica를 선택합니다. All을 선택하면 세 replica의 RMSF Profile을 한 화면에서 겹쳐 비교할 수 있습니다.

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5-4. Binding ΔH

1. Replica 선택: Run1 / Run2 / Run3 중 결과를 확인할 replica를 선택합니다.
2. Zero/Zoom: 그래프의 y축을 0부터 표시하며, Zoom은 실제 데이터 범위를 중심으로 확대하여 작은 차이를 보다 쉽게 확인할 수 있습니다.
3. Total / Stacked: Total에서는 전체 Binding ΔH를 확인하고, Stacked에서는 전체 ΔH를 구성하는 Polar 및 Nonpolar 기여를 나누어 확인할 수 있습니다.
   Binding ΔH는 ligand–protein 결합의 엔탈피 성분을 나타내는 값으로, 자유에너지(ΔG)나 실험적 binding affinity와 직접 비교하는 값은 아닙니다. 따라서 절대값보다는 동일한 표적에서 화합물 간 상대적인 결합 경향을 비교하는 용도로 활용하십시오.

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5-5. Residue ΔH

Ligand와의 결합에 기여하는 개별 residue의 ΔH를 확인하는 화면입니다. 우측 상단의 Show 메뉴에서 그래프에 표시할 residue 수(Top 10 등)를 조절할 수 있으며, 하단 Energy Table에서는 residue별 ΔH 값과 ligand로부터의 거리를 함께 확인할 수 있습니다.

1. Replica 선택: Run1 / Run2 / Run3 중 결과를 확인할 replica를 선택합니다.
2. Total / Polar / Nonpolar / Stacked: Total은 전체 ΔH 기여도를, Polar와 Nonpolar은 각 성분의 기여도를 개별적으로 보여줍니다. Stacked에서는 Polar와 Nonpolar 기여를 함께 표시하여 각 residue의 에너지 구성을 비교할 수 있습니다.

화면 하단의 Binding consistency 표에서는 각 residue의 상호작용이 replica 간에 얼마나 일관되게 나타나는지 확인할 수 있습니다.

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5-6. Binding Mode & Interface

MD simulation 동안 ligand와 각 residue 사이에서 형성되는 주요 interaction과 그 유지 빈도를 확인하는 화면입니다. Residue별 접촉 빈도(Contact Frequency), 상호작용 유형별 비율(Contact Type Breakdown), residue별 Heatmap 그리고 개별 접촉 정보가 함께 제공됩니다.

1. Replica 선택: Run1 / Run2 / Run3 중 결과를 확인할 replica를 선택합니다.
2. Interaction Type 선택: All을 선택해 전체를 보거나, 원하는 상호작용 유형만 골라 확인합니다.

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6. 심화 분석 (Analyzer)

Report에서 기본 분석 결과를 확인한 후 추가적인 분석이 필요한 경우 Analyzer를 사용할 수 있습니다. Analyzer는 완료된 MD trajectory를 기반으로 결합 자유에너지와 수용체의 신호전달 특성을 심층적으로 분석하는 단계입니다. 현재 CANDDIE Beta에서는 다음 두 가지 분석 기능을 제공합니다.

• Free Energy: 화합물의 결합 자유에너지를 계산합니다. Atomatrix의 자체 계산 모듈인 BARon을 비롯하여 MM-GBSA, MM-PBSA를 제공합니다.
• Signaling: MD trajectory에서 나타나는 수용체 내부의 allosteric signaling pathway를 분석하여 신호전달 특성을 예측하는 Allopiper를 제공합니다.

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6-1. Analyzer 생성

1. 좌측 메뉴에서 Analyzer를 클릭합니다.
2. ”+ New Analyzer”를 클릭하여 새로운 Analyzer를 생성합니다.

1. Name: 생성할 Analyzer의 이름을 입력합니다. (예: tutorial02-analyzer)
2. 검색창에 앞서 생성한 tutorial02 - experiment를 입력하여 검색합니다.
3. 검색 결과에서 tutorial02 - experiment를 선택합니다.
4. Create를 클릭합니다.

생성된 Analyzer를 클릭해 상세 화면으로 이동합니다.

1. tutorial02-analyzer를 클릭합니다.

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6-2. Free Energy 계산(BARon)

먼저 MD trajectory를 이용하여 Free Energy 계산을 진행합니다. 이번 튜토리얼에서는 Atomatrix의 자체 자유에너지 계산 모듈인 BARon을 사용합니다.

1. 분석 유형에서 Free Energy를 선택합니다.
2. Free Energy 계산 방법으로 BARon을 선택합니다.
3. Analysis Name: 생성할 분석의 이름을 입력합니다. (예: tutorial02 - BARon)
4. 분석에 사용할 화합물과 replica가 올바르게 선택되어 있는지 확인한 뒤 Create를 클릭합니다.

1. Start Calculate를 클릭하여 BARon 계산을 시작합니다. 계산은 MD trajectory를 기반으로 진행되며 완료까지 약 30분 ~ 1시간 정도 소요될 수 있습니다.
2. BARon 계산이 진행되는 동안 다른 분석을 설정하기 위해 Selection을 클릭합니다. 계산은 백그라운드에서 계속 진행되므로, 완료될 때까지 기다리지 않고 다음 분석으로 이동할 수 있습니다.

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6-3. Signaling Pathway 예측(Allopiper)

GLP-1R이 활성화되면 하위 신호는 G protein과 β-arrestin 경로로 전달될 수 있으며, 리간드에 따라 두 경로의 상대적인 신호전달 특성이 달라질 수 있습니다. 이를 편향 신호전달(biased signaling)이라고 합니다. Allopiper는 MD trajectory를 기반으로 수용체 내부의 allosteric signaling pathway를 분석하여, 화합물이 결합했을 때 신호가 어느 경로로 더 강하게 전달되는지를 예측하는 Atomatrix 자체 모듈입니다.

1. 분석 유형에서 Signaling을 선택합니다.
2. Signaling 분석 방법으로 Allopiper를 선택합니다.
3. Analysis Name: 생성할 분석의 이름을 입력합니다. (예: tutorial02-allopiper)
4. Signaling 분석을 수행할 화합물을 선택합니다. 이번 튜토리얼에서는 V6G와 UK4 모두 선택합니다.
5. 설정 내용을 확인한 뒤 Create를 클릭합니다.

생성된 Allopiper 분석 화면으로 이동합니다.

1. Start Calculate를 클릭해 Allopiper 분석을 시작합니다.

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6-4. 결과 확인(BARon & Allopiper)

BARon과 Allopiper 계산이 완료되면 좌측의 Created Analyses에서 각 분석을 선택하여 결과를 확인합니다.

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6-4-1. BARon 결과

BARon 계산이 완료되면 화합물별 결합 자유 에너지(ΔG)를 막대그래프와 표로 확인할 수 있습니다.

1. 좌측 Created Analyses 목록에서 확인할 결과를 선택합니다.
2. Mean / Per run: Mean을 선택하면 전체 replica의 평균값을, Per Run을 선택하면 replica별 개별 ΔG 값을 확인할 수 있습니다.
3. ΔG by Ligand / Summary: ΔG by Ligand 그래프와 Summary 표에서 화합물별 ΔG를 비교합니다. ΔG가 낮을수록(더 negative) 결합이 에너지적으로 유리한 것으로 해석합니다. 자세한 설명은 부록 F. Free Energy 계산 모듈을 참고하세요.
   BARon을 포함한 Free energy 계산은 충분한 길이의 trajectory와 sampling이 확보되어야 신뢰도 높은 결과를 얻을 수 있습니다. 이번 튜토리얼은 실습 시간과 GPU 자원을 고려하여 짧은 Production time으로 진행하므로, 계산된 ΔG의 정확도가 낮을 수 있습니다. 따라서 이번 결과는 기능과 분석 과정을 익히기 위한 예시로 확인하십시오. 정식 버전에서는 충분한 길이의 trajectory를 사용하여 분석할 수 있습니다.

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6-4-2. Allopiper 결과

계산이 완료되면 화합물별 Bias index와 예측된 신호전달 경로 그림을 확인할 수 있습니다.

1. Created Analyses: 좌측 목록에서 확인할 Allopiper 분석 결과를 선택합니다.
2. Compounds: 우측 Compounds 표에서 확인할 화합물을 선택하면 해당 화합물의 분석 결과로 전환됩니다.
3. Signal: Signal 패널에서는 계산된 Bias index에 따라 G protein biased / balanced / β-arrestin biased 신호전달 특성이 그림으로 표시됩니다. 자세한 설명은 부록 G. Allopiper를 참고하세요.
   Allopiper 역시 충분한 길이의 MD trajectory가 확보되어야 안정적인 signaling 분석이 가능합니다. 이번 튜토리얼에서는 짧은 Production time을 사용하므로 Bias index와 신호전달 예측의 정확도가 낮을 수 있습니다. 따라서 절대적인 예측 결과보다는 Allopiper의 분석 과정과 결과 확인 방법을 익히는 데 초점을 두십시오. 정식 버전에서는 충분한 길이의 trajectory를 이용하여 분석할 수 있습니다.

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Tutorial 02 완료

이것으로 Tutorial 02 - Docking & MD의 모든 과정이 완료되었습니다. 이번 튜토리얼에서는 Grid 생성 → Library 준비 → Docking → Pose 선택 → MD 시뮬레이션 → Report → Analyzer까지, 새로운 화합물의 결합 자세를 예측하고 MD를 통해 검증하는 전체 과정을 진행했습니다. CANDDIE의 기본 설정은 일반적인 Docking & MD 환경에 맞게 구성되어 있어 복잡한 파라미터 설정 없이도 전체 workflow를 수행할 수 있습니다. 연구 목적과 시스템 특성에 따라 필요한 경우 각 단계의 세부 옵션을 조정하면 됩니다. 이제 직접 화합물 Library를 구성하고 Docking & MD Experiment를 실행한 뒤, Report에서 결합 안정성과 상호작용을 확인하고 BARon & Allopiper를 이용한 심화 분석까지 진행해 보세요.