Teoría de Líquidos para Estudiar la Flexibilidad Conformacional de Biomoléculas con la Aproximación del Modelo de Sitio de Interacción de Referencia
Autores: Danilkovich, Alexey; Tikhonov, Dmitry
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Teoría de Líquidos para Estudiar la Flexibilidad Conformacional de Biomoléculas con la Aproximación del Modelo de Sitio de Interacción de Referencia
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Física
Palabras clave
Teoría
Fluidos
RISM
Solvatación
Energía libre
Oxitocina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La teoría de fluidos se utiliza para modificar las ecuaciones integrales del modelo de interacción de referencia (RISM). Se evalúa su aplicabilidad al estudio de la solvatación de biomoléculas. A diferencia de las aplicaciones tradicionales de RISM, la nueva ecuación integral contiene una matriz de correlación intramolecular que solo necesita ser calculada una vez. Esto nos permite evitar el esfuerzo de resolver repetidamente las ecuaciones de RISM y el tiempo que consume promediar los valores obtenidos para cada punto en el tiempo de una trayectoria molecular. El nuevo enfoque permite evaluar la transitoriedad conformacional de las moléculas disueltas, teniendo en cuenta los efectos de la solvatación. Se estiman la energía libre de la oxitocina, que es una hormona peptídica, así como los complejos iónicos de péptidos autoensamblados calculados utilizando tanto el RISM tradicional como el nuevo enfoque RISM con matriz promedio (RISM-AM). La energía libre de la oxitocina calculada utilizando RISM-AM muestra que el error estadístico no excede el error obtenido por el promedio estándar de soluciones en la ecuación RISM. A pesar de los resultados algo ambiguos obtenidos para el autoensamblaje de péptidos iónicos utilizando RISM-AM con corrección de repulsión de Lennard-Jones, este método aún puede considerarse aplicable para un análisis rápido de dinámica molecular. Dado que la potencia computacional requerida puede reducirse en al menos dos órdenes de magnitud, el RISM de matriz media es, de hecho, una herramienta altamente aplicable para estudiar las conformaciones macromoleculares así como los efectos de solvatación correspondientes.
Descripción
La teoría de fluidos se utiliza para modificar las ecuaciones integrales del modelo de interacción de referencia (RISM). Se evalúa su aplicabilidad al estudio de la solvatación de biomoléculas. A diferencia de las aplicaciones tradicionales de RISM, la nueva ecuación integral contiene una matriz de correlación intramolecular que solo necesita ser calculada una vez. Esto nos permite evitar el esfuerzo de resolver repetidamente las ecuaciones de RISM y el tiempo que consume promediar los valores obtenidos para cada punto en el tiempo de una trayectoria molecular. El nuevo enfoque permite evaluar la transitoriedad conformacional de las moléculas disueltas, teniendo en cuenta los efectos de la solvatación. Se estiman la energía libre de la oxitocina, que es una hormona peptídica, así como los complejos iónicos de péptidos autoensamblados calculados utilizando tanto el RISM tradicional como el nuevo enfoque RISM con matriz promedio (RISM-AM). La energía libre de la oxitocina calculada utilizando RISM-AM muestra que el error estadístico no excede el error obtenido por el promedio estándar de soluciones en la ecuación RISM. A pesar de los resultados algo ambiguos obtenidos para el autoensamblaje de péptidos iónicos utilizando RISM-AM con corrección de repulsión de Lennard-Jones, este método aún puede considerarse aplicable para un análisis rápido de dinámica molecular. Dado que la potencia computacional requerida puede reducirse en al menos dos órdenes de magnitud, el RISM de matriz media es, de hecho, una herramienta altamente aplicable para estudiar las conformaciones macromoleculares así como los efectos de solvatación correspondientes.