Русский
!

Presentations

A coarse-grained model of tubulin protein based on molecular dynamics trajectories

Kovalenko I.B., Orekhov P.S.1, Zhmurov A.A.1, Fedorov V.A., Kholina E.G., Gudimchuk N.B.

Lomonosov Moscow State University, Russia, 119234, Moscow, Leninskie Gory 1, 7(495)9390289, ikovalenko78@gmail.com

1Moscow Institute of Physics and Technology, Russia, 141701, Dolgoprudny, Institutskiy per., 9

Микротрубочки – полимеры белка тубулина, необходимые для транспорта, подвижности, деления и поддержания структуры клеток. Микротрубочки динамически нестабильны, т.е. способны самопроизвольно переключаться между фазами полимеризации и деполимеризации, на что влияет гидролиз ГТФ, присоединённый к β-тубулину, до ГДФ. Молекулярные механизмы такого влияния могут быть изучены in silico методом молекулярной динамики. Однако даже небольшой фрагмент микротрубочки является чрезвычайно большой с точки зрения полноатомного молекулярного моделирования системой. Даже при использовании современных вычислительных платформ и методов, такая полноатомная модель ограничена с точки зрения достижимой временной шкалы. С другой стороны, крупнозернистые модели, позволяющие преодолеть это ограничение, полагаются на правильную параметризацию лежащего в основе силового поля.

Мы разработали новый итерационный подход параметризации крупнозернистых моделей, основанный на прямом сравнении равновесных симуляций в атомарных и крупнозернистых разрешениях. Мы реализовали наш метод при построении и параметризации эластичной сетевой модели профофиламента тубулина. Для этой системы наш метод показывает хорошую сходимость, а параметризованные эластичные сетевые модели воспроизводят динамику белка лучше по сравнению с обычными эластичными сетевыми моделями. Представленный метод может быть распространен на другие крупнозернистые модели с незначительной корректировкой параметров.

Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова. Работа поддержана грантом РФФИ № 17-00-00479.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533