Biomolekulare Strukturoptimierung

在这一项目中，我们将韦尔登和蛋白质的第三种结构的前向修正，并将天然产物的几何形状作为全球最小值，对肽的势能分布进行分类，并使用Lösungsmittelmodels进行估计。因此，本文提出了一种基于生物分子碎片的肽/蛋白质势能函数的构造方法，以及一种基于全球最小值的效率和重现性的方法，以及一种不确定的线性模型。这是一个数值模拟和一般的分子动力学模拟。这一研究表明，Lösungsmittelmodels是一个非常重要的问题，Peptidstrukturproblem也是一个最优化问题，它是一个有效的势能函数，而Rückgriff则是一个固有的相同的Faltungsdynamik gelöst韦尔登能。Der Einsuffizienter Verfahren zur globalen Optimierung komplexer Potentialenergieoberflächen verspricht dabei eine signifikante Reduktion des numerischen Aufwands zur biomolekularen Strukturbestimmung and eröffnet damit eine Perspektive zur Behandlung größerer Moleküle.

In diesem Projekt soll ein Verfahren zur Vorhersage der tertiären Struktur von Peptiden und Proteinen entwickelt werden, welches die Geometrie des nativen Zustands als globales Minimum einer effektiven, klassischen Potentialenergieoberfläche des Peptids und eines impliziten Lösungsmittelmodells bestimmt. Hierzu ist (i) zum einen die Entwicklung eines spezifisch auf biomolekulare Fragestellungen zugeschnittenen Kraftfeldes zur Konstruktion der Potentialenergieoberfläche des Peptids/Proteins und (ii) zum anderen die Entwicklung von Methoden zur effizienten und reproduzierbaren Bestimmung von dessen globalem Minimum und (iii) schließlich die Kalibrierung eines geeigneten Lösungsmittelmodells notwendig.Dieser Zugang vermeidet die explizite Behandlung des Lösungsmittels, die gegenwärtig den numerischen Aufwand genauer Molekulardynamiksimulationen dominiert. Die Verwendung eines impliziten Lösungsmittelmodells erlaubt es darüber hinaus, das Peptidstrukturproblem als Optimierungsproblem auf einer effektiven Potentialenergieoberfläche zu beschreiben, welches dann ohne Rückgriff auf die inhärent langsame Faltungsdynamik gelöst werden kann. Der Einsatz effizienter Verfahren zur globalen Optimierung komplexer Potentialenergieoberflächen verspricht dabei eine signifikante Reduktion des numerischen Aufwands zur biomolekularen Strukturbestimmung und eröffnet damit eine Perspektive zur Behandlung größerer Moleküle.