|
Conference publicationsAbstractsXXVI conferenceA coarse-grained model of tubulin protein based on molecular dynamics trajectoriesLomonosov 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.
|