Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Vývoj nových metod a nástrojů pro metadynamické simulace Phantom metadynamika, Pohyblivé kopce a Metadynamický prohlížeč 9.6.2014 ENBIK, Kouty na Vysočině.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Vývoj nových metod a nástrojů pro metadynamické simulace Phantom metadynamika, Pohyblivé kopce a Metadynamický prohlížeč 9.6.2014 ENBIK, Kouty na Vysočině."— Transkript prezentace:

1 Vývoj nových metod a nástrojů pro metadynamické simulace Phantom metadynamika, Pohyblivé kopce a Metadynamický prohlížeč 9.6.2014 ENBIK, Kouty na Vysočině Petr Hošek Ústav biochemie a mikrobiologie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Technická 3, Praha 6, 166 28, Česká republika, e-mail: hosekp@vscht.cz

2 Sbalování proteinu 2 >tr|Q56G89|Q56G89_HUMAN Serum albumin OS=Homo sapiens PE=2 SV=1 MKWVTFISLLFLFSSAYSRGVFRRDAHK SEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQ CPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAEN CDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMAD CCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLV RPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIAR RHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAA DKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQGLKC ASLQKFGERAFKAWAV…. Náhodné skládání – moc moc dlouho (Levinthalův paradox) Skládání v buňce – ~10 ms (pro 100AMK protein) Skládání v počítači – 7,5 let na PC (10ms, 100amk, implicitní solvent) Problém s překonáváním energetických bariér

3 Metoda s vylepšeným vzorkováním Snadnější překonávání energetických bariér Přidává umělý potenciál => zmapování plochy volné energie (v prostoru kolektivních souřadnic) 3 Metadynamika

4 K čemu potřebujeme plochu volné energie? Pravděpodobnosti stavů Reakční koordináta Termodynamika + Kinetika reakce 4 Metadynamika

5 Metody FEP Odhad rozdílu volné energie mezi navzájem obtížně dostupnými stavy. Využití Hessova zákona Metadynamika, kde FEP parametr λ je jako kolektivní souřadnice FEP metadynamika Lawrenz M, Baron R, McCammon JA - J Chem Theory Comput (2009) 5

6 6 Solvatační energie

7 3-methylindol ve vodě – srovnání s klasickou FEP. Tvar průbehu coulombické a vdW lambdy na main_lambda parametru Testováno na 3-methylindolu = vedlejší řetězec tryptofanu 7 Solvatační energie

8 Vedlejší řetězce aminokyselin (Ala, Asn, Cys, Gln, His, Ile, Leu, Met, Phe, Ser, Thr, Trp, Tyr, Val) 8

9 Katenany Phantom: obě molekuly X jedna molekula X malá část molekuly 1,5-dinaphto[38]crown-10 Cyclobis(paraquat-p-phenylen) Koordinační číslo jako druhá CV 9

10 Katenany Dvě propletené molekuly 10

11 Paralelizovatelná metadynamická metoda - ukládání potenciálu do již navštívených míst 11 Pohyblivé kopce 1 paralelní simulace = 1 gaussian Vzájemné „odpuzování“ mezi paralelami Přidání umělého potenciálu na začátku

12 Srovnání s Metadynamikou Výhody: Výborná paralelizovatelnost Rychlejší konvergence Omezené množství potenciálu Nevýhody: Výrazné fluktuace Rozdíly mezi paralelami Výpočetně náročnější 12 Pohyblivé kopce

13 Srovnání s Metadynamikou 13 Alanin-dipeptid ve vakuu a vodě Rozdíly jsou zanedbatelné Pohyblivé kopce

14 Vizualizace Metadynamiky Suma 100000 2D gaussianů Příliš náročné pro webovou aplikaci? Metadynamický prohlížeč Odpověď je NE Za použití HTML5, WebGL and typovaných polí Dost výkonné i pro zobrazení jako videa 14

15 Díky za pozornost Můj školitel – Vojtěch Spiwok Poděkování 15


Stáhnout ppt "Vývoj nových metod a nástrojů pro metadynamické simulace Phantom metadynamika, Pohyblivé kopce a Metadynamický prohlížeč 9.6.2014 ENBIK, Kouty na Vysočině."

Podobné prezentace


Reklamy Google