Cα a Cβ zhrubené modely pro studium struktury funkčních materiálů založených na peptidech

• Thesis title in Czech: C_α a C_β zhrubené modely pro studium struktury funkčních materiálů založených na peptidech
• Thesis title in English: C_α and C_β based coarse-grained models for study of structures of peptide-based functional materials
• Key words: zhrubený model, struktura molekul, interakční potenciál
• English key words: coarse-grained model, molecular structure, interaction potential
• Academic year of topic announcement: 2024/2025
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Physical and Macromolecular Chemistry (31-260)
• Supervisor: Ing. Lucie Nová, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 31.10.2024
• Date of assignment: 31.10.2024
• Confirmed by Study dept. on: 04.11.2024
• Advisors: prof. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D.

Preliminary scope of work

Funkční materiály založené na peptidech nacházejí uplatnění například v medicíně při cílené dopravě a kontrolovaném uvolňování léčiv. Struktura těchto materiálů určuje jejich funkci, proto je zásadní této struktuře nejen porozumnět, ale umět ji i předpovědět. Pro tyto účely je vhodné molekulové modelování- molekulová dynamika. Modelování peptidických materiálů v atomistickém rozlišení je velmi výpočetně náročné, a proto často využíváme zjednodušené (zhrubené) modely.
Náplní této práce je vývoj zhrubených (coarse-grained) modelů pro studium strukury funkčních materiálů založených na peptidech. Tyto modely budou založeny na interakcích mezi C_α nebo C_β uhlíky peptidů. Student/ka bude na základě zákonitostí chování polymerních řetězců a s využitím známých dat o struktuře peptidů a proteinů vytvářet své vlastní silové pole skládající se z nevazebných a vazebných (úhlových a dihedrálních) potenciálů. Tuto první aproximaci silového pole bude dále zpřesňovat pomocí iterativní Boltzmannovy inverze.
Výhodou je chuť samostatně programovat/kódovat.