Заседание семинара "Высокопроизводительные вычисления" 15.04.2021 в 17-00. "Молекулярная динамика биомакромолекул в режиме свободной диффузии", Швецов Алексей Валерьевич

В настоящее время для исследования взаимодействия малых молекул с биомакромолекулами часто используют молекулярный докинг. Данный подход имеет как свои преимущества, так и недостатки. К основным его недостаткам можно отнести тот факт, что молекулярный докинг использует скоринговые функции вместо расчёта реальных внутримолекулярных и межмолекулярных взаимодействий. Так же следует отметить то, что метод молекулярного докинга не подходит для описания взаимодействий малых молекул с биомакромолекулами в случае реализации различных вариантов коллективных взаимодействий.
В случае образования в растворе супрамолекулярных комплексов малыми молекулами, и взаимодействия уже сформированных комплексов с биомакромолекулами, использовать метод молекулярного докинга не представляется возможным. В таком случае динамику образования супрамолекулярных комплексов с биомакромолекулами можно исследовать с помощью методов молекулярной динамики в режиме свободной диффузии.
Молекулярная динамика в режиме свободной диффузии предполагает получение длинных молекулярных траекторий исследуемой системы, состоящей из изучаемой биомакромолекулы и периодического водного бокса содержащего малые молекулы. В частности, данный подход позволяет предсказать наличие в растворе супрамолекулярных комплексов малых молекул, а так же позволяет провести экспериментальную верификацию полученных результатов.
Данный подход показал свою эффективность и был опробован на различных молекулярных системах, а так же применён к другим системам.