دوره 21، شماره 2 ، خرداد و تیر 1393، ، صفحه 362-369
چکیده
زمینه و هدف: دینامیک مولکولی، روشی برای شبیهسازی رفتار ترمودینامیکی مواد در سه فاز جامد، مایع و گاز با استفاده از نیرو، سرعت و مکان ذرات میباشد. دربین این عوامل، مهمترین عامل، نیرو است. در شبیهسازی دینامیک مولکولی کلاسیک، نیرو از پتانسیل کلاسیک بهدستمیآید. پتانسیل کلاسیکی، تابعی از مکان اتمها یا هستههاست و به موقعیت ...
بیشتر
زمینه و هدف: دینامیک مولکولی، روشی برای شبیهسازی رفتار ترمودینامیکی مواد در سه فاز جامد، مایع و گاز با استفاده از نیرو، سرعت و مکان ذرات میباشد. دربین این عوامل، مهمترین عامل، نیرو است. در شبیهسازی دینامیک مولکولی کلاسیک، نیرو از پتانسیل کلاسیک بهدستمیآید. پتانسیل کلاسیکی، تابعی از مکان اتمها یا هستههاست و به موقعیت الکترونها در اتمها وابسته نیست. هدف از این کار، مطالعه و مقایسهی انرژی محاسبه شده برای چند پروتئین مهم بیولوژیکی بوده است.
مواد و روشها: شبیهسازی دینامیک مولکولی، روشی مناسب برای مدلسازی میکروسکوپی در مقیاس اتمی و مولکولی فراهممیکند. محاسبات روی یک کامپیوتر شخصی با برنامهی هایپر کم انجامشد. ژئومتری بدون هیچ تغییری انجام شد و این امکان فراهم گردید که تمام اتمها، پیوندها و زوایای دی هدرال بهطور خود بهخود تغییرکند.
یافتهها: انرژی نهایی ساختمان سه پروتئین در شبیهسازیهای مونت کارلو، دینامیک مولکولی و دینامیک لانگوین انجام شد. بهینهکردن ساختار هندسی و برهمکنش انرژیهای محاسبهشده با روشهای مختلف برای چند پروتئین شامل گیرندهی فاکتور رشد عصبی و آنزیم پروتئینی موثر در یادگیری مقایسهشد.
نتیجهگیری: در شبیهسازی دینامیک مولکولی کوانتومی، نیرو از پتانسیل کلاسیکی و معادلهی الکترونی شرودینگر محاسبه میشود. شبیهسازی کامپیوتری با معرفی روشهای غیرتعادلی در تعیین خواص انتقالی و درنظرگرفتن اثرات مکانیک کوانتومی توسعهیافتهاست. انرژی پتانسیل و درجهی حرارت درطی شبیهسازیها، تقریباً ثابت هستند که این خود، نشاندهندهی پایداری ساختمان این پروتئینها در دماهای ذکر شده میباشد.
دوره 20، شماره 5 ، بهمن و اسفند 1392، ، صفحه 659-664
چکیده
چکیده
زمینه و هدف: فعالیت استیل کولین و آنزیم استیل کولین ترانسفراز در بیماری آلزایمر بررسی و مشخص شده است. از این جهت، نقص آنها میتواند باعث کاهش حافظه و یادگیری شود. میدانهای نیرو، بر ساختار کولین استیل ترانسفراز تأثیر دارند. برای درک اثرات فضایی، برخی مطالعات کامپیوتری انجام شده است.
مواد و روشها: روشهای شبیه سازی مونت کارلو ...
بیشتر
چکیده
زمینه و هدف: فعالیت استیل کولین و آنزیم استیل کولین ترانسفراز در بیماری آلزایمر بررسی و مشخص شده است. از این جهت، نقص آنها میتواند باعث کاهش حافظه و یادگیری شود. میدانهای نیرو، بر ساختار کولین استیل ترانسفراز تأثیر دارند. برای درک اثرات فضایی، برخی مطالعات کامپیوتری انجام شده است.
مواد و روشها: روشهای شبیه سازی مونت کارلو ،دینامیک مولکولی و دینامیک لانگوین بهوسیلهی میدانهای نیروی MM+،AMBERو OPLS در محیط مایع روی جایگاه فعال کولین استیل ترانسفراز، انجام شدهاست. عوامل پایدار کنندهی ساختمان جایگاه فعال آنزیم، انرژی پتانسیل محاسباتی بر زوایای دی هدرال و اثر درجه روی ساختار بهینهشده محاسبه گردیده است.
یافتهها: متغیرهای طول پیوند (B)، زاویهی پیوند (A) و زاویهی دی هدرال(D) از ساختار بهینهشدهی استیلکولین ترانسفراز در خلا (g) و حلال (w) به صورت نمودار نشان داده شدهاست. انرژی پتانسیل (برحسب کیلو کالری بر مول) طی شبیه سازی دینامیک مولکولی در دمای 300 درجه کلوین در محیط خلا (7656/0=R2) و حلال (9794/0R2=) برای ساختار پایدار شدهی کولین استیل ترانسفراز مطالعه شدهاست.
نتیجهگیری: در این کار، از درجه حرارت های مختلف در محیط حلال استفاده شده و مشاهده گردیده که در روشهای شبیهسازی، بر هم کنش انرژی، اثر مشابه با کاهش یافتن درجهی حرارت دارد. این بررسی و مطالعه ثابت کرده که مدل سادهی اثر حلال، میتواند کیفیت جایگاه فعال کولین استیل ترانسفراز را شبیه سازیکند. این تحقیق، انرژی مؤثر ساختار مولکول زیستی را آشکار ساختهاست.
دوره 20، شماره 3 ، مهر و آبان 1392، ، صفحه 331-337
چکیده
زمینه و هدف: فاکتور رشد شبهانسولینی بهطور طبیعی در سیستم عصبی مرکزی (CNS) موجود است و نقش مهمی در تکثیر و تمایز سلولی در طی رشد و بلوغ مغز دارد. این فاکتورها بههمراه پروتئینهای پیوند به آنها و گیرندههایشان در نواحی آسیب دیدهی مغز بیان میشوند که نقش سیستم IGF ها را در آسیب مغزی نشان میدهد.
شبیهسازی مولکولی یک روش محاسباتی ...
بیشتر
زمینه و هدف: فاکتور رشد شبهانسولینی بهطور طبیعی در سیستم عصبی مرکزی (CNS) موجود است و نقش مهمی در تکثیر و تمایز سلولی در طی رشد و بلوغ مغز دارد. این فاکتورها بههمراه پروتئینهای پیوند به آنها و گیرندههایشان در نواحی آسیب دیدهی مغز بیان میشوند که نقش سیستم IGF ها را در آسیب مغزی نشان میدهد.
شبیهسازی مولکولی یک روش محاسباتی مستقیم برای مطالعهی تغییرات ساختمانی طیف وسیعی از مسایل فیزیکی و بیولوژیکی میباشد. از نظر محاسباتی، میدانهای نیروی تجربی اشکال زیادی در شبیهسازی تا خوردن فاکتور رشد شبهانسولینی دارند.
مواد و روشها: در این مطالعه درجه حرارت انتقال برای IGF-1 مدل شد. سیستم به تعادل رسید و در مدت 100 پیکوثانیه برای تحلیل با روش مولکولار دینامیک مطالعه شد.
یافتهها: بررسی تغییرات انرژی پتانسیل در سه میدان نیرو مشخص نمود، میدان نیروی AMBER از میدان نیروی MM+ و OPLS بهتر میباشد و نیز شبیهسازی MD حداقل در این مدل از روشهای MC و LD اثرپذیری بیشتری دارد.
نتیجهگیری: درجه حرارتهای پایین باعث پایداری ساختار می شود، در صورتیکه درجه حرارتهای بالا حالت عکس دارد.