Interactive 3D Visualization Engine for Molecular Docking and Structural Complex Analysis

Abstract

This paper presents the initial development of a new docking analysis tool leveraging WebGL for real-time molecular visualization directly in the browser eliminating the installation burden and offering a fresh level of interactivity and modularity in docking result interpretation. The methodology consists of developing a web API in the Python programming language, implementing the interaction between the React Framework and the underlaying Python script to process data, cluster the docked conformation, calculate the secondary structure of the protein PDB file and retrieve the results to the React Framework to visual representation. The tool renders visual components of the 3D molecular structure viewer in react-three/fiber, react-three/drei, and WebGL, providing a user-friendly and modern interface; and leveraging the computational pipeline capabilities to reduce CPU load to the WebGL engine. Spanish-language metadata / Metadatos en español Título en español: Motor de visualización 3D interactivo para el acoplamiento molecular y el análisis de complejos estructuralesResumen: Este artículo presenta el desarrollo inicial de una nueva herramienta de análisis de acoplamiento que aprovecha WebGL para la visualización molecular en tiempo real directamente en el navegador, lo que elimina la necesidad de instalación y ofrece un nuevo nivel de interactividad y modularidad en la interpretación de los resultados del acoplamiento. La metodología consiste en desarrollar una API web en el lenguaje de programación Python, implementando la interacción entre el marco React y el script de Python subyacente para procesar datos, agrupar la conformación acoplada, calcular la estructura secundaria del archivo PDB de la proteína y enviar los resultados al marco React para su representación visual. La herramienta representa los componentes visuales del visor de estructuras moleculares en 3D en React-Three/Fiber, React-Three/Drei y WebGL, lo que ofrece una interfaz moderna y fácil de usar; además, aprovecha las capacidades del proceso computacional para reducir la carga de la CPU en el motor WebGL. Palabras Claves: Acoplamiento molecular, visualizadores moleculares en línea, visor de estructuras moleculares en 3D Smart citations: https://scite.ai/reports/10.61467/2007.1558.2026.v17i3.1274Dimensions.Open Alex.