Конференции ИВТ СО РАН

VIII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям

27 - 29 ноября 2007 года, Новосибирск

Тезисы докладов

Математическое моделироваие

Приближенный аналитический метод вычисления площади поверхности биомолекул

Чирцов А.С., Фомин Э.С.

Новосибирский государственный университет,
Институт Цитологии и Генетики СО РАН

Алгоритмы вычисления площади поверхности макромолекулы, доступной растворителю, используются при решении многих задач молекулярного моделирования, которые включают фолдинг белков, расчёты конформационной стабильности, оценки энергии связи макромолекул при докинге в водном окружении и прочих. Существует множество методов расчёта площади поверхности, основанных на численных, аналитических и статистических подходах. Оптимальными среди них в плане вычислительной эффективности и точности являются аналитические методы расчёта. Они основаны на модели, в которой поверхность представлена в виде совокупности пересекающихся сфер различного радиуса, центрированных на атомах макромолекулы. Площадь поверхности рассчитывается через суммирование площадей сфер, окружающих атомы, и удаления из полученной суммы вкладов, образованных пересечением двух, трёх и более атомных сфер. Недостатком аналитических методов является резко возрастающая сложность формул расчёта при увеличении кратности пересечения Ideg, что заставляет для пересечений сфер высокой кратности (Ideg ≥ 4) использовать эмпирические оценки, основанные на статистических методах.

В данной работе предлагается использовать комбинированный подход для расчёта площади биомакромолекул. В данном подходе площади поверхностей пересечений низкой кратности Ideg < 4 вычисляются точно, а для пересечений с кратностью Ideg ≥ 4 используется упрощенные формулы, полученные в асимптотическом пределе при кривизне сферы 1/R стремящейся к нулю. Подход применим, поскольку при Ideg ≥ 4 характерные размеры вычисляемой области L на поверхности сферы много меньше ее радиуса R. Вносимая приближением ошибка рассчитывается исходя из величины отношения L/R.

Работа выполнена при поддержке фонда РФФИ 05-07-98012.

Дополнительные материалы: Полный текст доклада
Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]