А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. Континуальная модель растворителя: существенное ускорение расчетов при использовании мультизарядового приближения. - презентация

1 А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. Континуальная модель растворителя: существенное ускорение расчетов при использовании мультизарядового приближения больших матриц. Михалев А.Ю., Офёркин И.В., Оселедец И.В., Сулимов А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. 17 апреля 2014 г. Михалев А.Ю. и др. Континуальная модель растворителя: существенное ускорение

2 А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. 1. Введение Патологии и заболевания обусловлены функционированием определённых белков и их активных центров. Блокировка осуществляется путём присоединения молекул- ингибиторов к активным центрам белков. Энергия связи белка и ингибитора определяет способность ингибитора блокировать работу белка. В энергию связывания белок-лиганд существенное влияение оказывает энергия десольватации. Михалев А.Ю., Офёркин И.В., Оселедец И.В., Сулимов Континуальная модель растворителя: существенное уск

3 А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. 2. Постановка задачи Неявная, континуальная (PCM) – растворитель заменяется однородным диэлектриком. Уравнения в рамках PCM Полярная составляющая энергии сольватации: Михалев А.Ю., Офёркин И.В., Оселедец И.В., Сулимов Континуальная модель растворителя: существенное уск

4 А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. 3. Матричное уравнение Поверхность молекулы приближается дискретными элементами поверхности. Дискретизированная задача эквивалентна решению системы Aq = BQ, где q – заряды элементов поверхности, Q – заряды атомов молекулы. Матрица A – плотная. Михалев А.Ю., Офёркин И.В., Оселедец И.В., Сулимов Континуальная модель растворителя: существенное уск

5 А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. 4. Численные эксперименты Для численных экспериментах были выбраны 22 комплекса из базы данных Protein Data Base. Дискретизация поверхности молекул проводилась с 3-мя различными шагами: 0.1, 0.2 и 0.3 A ˚. Способы вычисления энергии сольватации: Программой MCBHSOLV: приближение матрицы A при помощи мультизарядового метода с относительной ошибкой 1е-4, уравнение решается итерационным методом GMRES. Программой DISOLV: матричное уравнение решается одношаговым итерационным методом со специально подобранным начальным решением и набором параметров. Эвристическим методом Surface Generalised Born Михалев А.Ю., Офёркин И.В., Оселедец И.В., Сулимов Континуальная модель растворителя: существенное уск

6 А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. 5. Результаты Ускорение расчётов энергии десольватации для отдельных комплексов на шаге сетки 0.1 A ˚ составляет 300 раз. Количество поверхностных элементов – до Время работы программы MCBHSOLV для комплекса 4fv6 ( поверхностных элементов) составляет 20 минут Время работы программы DISOLV для комплекса 4fv6 составляет около 4.7 суток Для достижения точности расчётов энергии десольватации лучше 1 ккал/моль, достаточно строить дискретизации поверхностей молекул с шагом 0.2 A ˚, затрачивая при этом всего несколько минут Михалев А.Ю., Офёркин И.В., Оселедец И.В., Сулимов Континуальная модель растворителя: существенное уск

7 А.В., Тыртышников Е.Е., Сулимов В.Б. Спасибо за внимание! Михалев А.Ю., Офёркин И.В., Оселедец И.В., Сулимов Континуальная модель растворителя: существенное уск