# NMRFx: An Integrated software suite for macromolecular NMR analysis

> **NIH NIH R01** · ADVANCED SCIENCE RESEARCH CENTER · 2020 · $314,000

## Abstract

Knowing the structure, dynamics and ligand binding specificity of proteins and nucleic acids is essential to 
understanding the mechanisms of human disease and to the optimal design of molecules that can intervene 
therapeutically in disease processes.  Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy is one of the most 
versatile techniques for obtaining this molecular information.  This tremendous value of NMR in biomedical 
science is only realized through the application of powerful computational tools.  Our goal in this project is to 
extend and harden three existing software programs for the computational analysis of NMR data into a 
powerful, but user-­friendly, integrated suite.  Having effective software for NMR, as we are proposing, is 
especially critical as we realize that the deep insight into macromolecular structure and function comes not 
from a single technique like NMR, but from the complementary information from various techniques including 
NMR, X-­ray crystallography, and Cryo-­electron microscopy.  Scientists are no longer seeing these techniques 
as specialized techniques usable by only domain experts, but as a collection of techniques that can and should 
be applied together.  Despite this essential role for NMR and the key need for accessible computational tools in 
its use, there does not exist an integrated software environment that spans the major steps of macromolecular 
NMR analysis.  Researchers must use a variety of tools from different labs that have different programming 
languages, scripting tools, naming conventions, graphical interfaces, documentation styles etc. The project 
proposed here aims to resolve this important issue by the further development and hardening of three existing 
software applications, all previously developed by the PI, into an integrated software suite, NMRFx.  NMRFx 
Processor will provide the signal processing necessary to transform NMR data into usable spectra.  NMRFx 
Viewer will provide advanced tools for visualizing and analyzing the NMR spectra.  NMRFx Structure will allow 
calculating macromolecular structures consistent with the data, and calculating structure dependent NMR 
properties such as chemical shifts.   Integrating the tools will not only make their use more accessible and 
efficient, but tight integration will allow new approaches to computational analysis that move away from the 
traditional linear sequence of steps into a more holistic approach to extracting information from the data.  
Development of the integrated software platform proposed here will substantially lower the barrier and better 
support new users in accessing the important information that NMR can provide.  We propose that by providing 
new, and even experienced users, with a software toolset that has a common installation protocol, interface 
style, data structures, and overall design, we can substantially lower these barriers to use.  Doing this will 
make the use of NMR techniques more accessible to...

## Key facts

- **NIH application ID:** 9977225
- **Project number:** 5R01GM123012-04
- **Recipient organization:** ADVANCED SCIENCE RESEARCH CENTER
- **Principal Investigator:** Bruce A Johnson
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $314,000
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2017-09-15 → 2021-12-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/9977225

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 9977225, NMRFx: An Integrated software suite for macromolecular NMR analysis (5R01GM123012-04). Retrieved via AI Analytics 2026-05-24 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/9977225. Licensed CC0.

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*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*