Numéro spécial HPC

Potentiel non-radial pour la simulation moléculaire des protéines pour le CG (coarse-grained)

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mardi 27 octobre 2009, par Davide ALEMANIMatteo DAL PERAROFrancesca COLLUMichele CASCELLA

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Nous avons introduit le terme de potentiel non-radial pour la simulation moléculaire des protéines pour le CG (coarse-grained). Ce terme décrit l’interaction dipôle-dipôle de l’artichecture de la protéine (backbone) en tenant compte de la directionalité nécessaire à la fomation d’une structure secondaire stable. Nous montrons que les feuillets α et des hélices β des chaînes péptidiques sont correctement décrits par la simulation sans la nécessité d’introduire des potentiels de biais a priori ou une paramétrisation ad hoc, tous deux limitant le champ d’application des simulations CG.
De plus, notre modèle est capable de déterminer la formation d’arrangements complexes, tels que la transition d’une longue hélice a ou une structure helix-coil-helix. Notre algorithme ne requiert que les informations décrivant la position de Cα, et n’ajoute au système aucun degré de liberté additionel. Il possède une formulation générale, qui lui permet d’être utilisé conjointement avec d’autres protocoles de CG, améliorant ainsi la description des propriétés structurales et dynamiques des assemblages et réseaux de protéines. Notre algorithme a été implementé et optimisé pour un progiciel (LAMMPS->http://lammps.sandia.gov), nous permettant d’utiliser d’importantes ressources HPC pour l’étude des fonctionnements de grands agrégats de protéines.



Davide ALEMANI

Matteo DAL PERARO

Francesca COLLU

Michele CASCELLA

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