Logowanie do System sprawozdań KDM

Symulacja zwijania krótkich polipeptydów i białek używając dynamiki molekularnej bazującej na kątach torsyjnych i ciągłym modelowaniu rozpuszczalnika

Kierownik projektu: Mateusz Pikora

Międzyuczelniany Wydział Biotechnologii UG i GUMed

Gdańsk

Streszczenie projektu

Jednym z nierozwiązanych problemów biologii molekularnej pozostaje proces zwijania białek. Mimo obecności coraz szybszych komputerów oraz lepszych algorytmów, symulowanie całości tego procesu możliwe jest obecnie jedynie dla niedużych białek. Alternatywą dla obliczania wszystkich oddziaływań zachodzących w tym procesie może być upraszczanie symulacji. Osiągnąć to można poprzez eliminację niektórych oddziaływań, co do których podejrzewamy, że mają niewielki wpływ na proces zwijania białek, oraz zastąpienie ziarnistego modelu rozpuszczalnika modelem ciągłym. Uproszczenia te mogą w znaczącym stopniu przyspieszyć obliczenia.

Celem projektu jest przeprowadzenie uproszczonej symulacji dynamiki molekularnej kilkunastu krótkich polipeptydów (krótkich białek, ich podjednostek lub krótkich motywów o znanej strukturze) o długości od 10 do około 90 aminokwasów. Struktury wszystkich tych molekuł zostały uzyskane eksperymentalnie i dostępne są w bazie Protein Data Bank albo w suplementach do publikacji o nich. Symulacja każdego z nich rozpocznie się z całkowicie rozwiniętej struktury i obliczone zostanie kilka mikrosekund dynamiki. Obliczenia przeprowadzane będą używając ciągłego modelu rozpuszczalnika. W dynamice tej chcemy umozliwić zmiany jedynie kątów torsyjnych w polipeptydach. Długości wiązań oraz kąty pomiędzy nimi będą utrzymywane blisko swoich standardowych wartości poprzez dziesięciokrotne zwiększenie ich barier energetycznych. Uzyskane wyniki zostaną porównane z eksperymentalnie stwierdzonymi strukturami natywnymi tych polipeptydów i na tej podstawie zostanie przeanalizowana możliwość wykorzystania tak uproszczonej dynamiki molekularnej w problemie zwijania białek. Wszystkie obliczenia będą przeprowadzane z zastosowaniem pakietu oprogramowania AMBER.

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93