Bonding and non-bonding interaction potentials for simulations of coarse-grained protein models
| Thesis title in Czech: | Vazebné a nevazebné interakční potenciály pro studium struktury proteinů pomocí zhrubených modelů |
|---|---|
| Thesis title in English: | Bonding and non-bonding interaction potentials for simulations of coarse-grained protein models |
| Key words: | protein, zhrubený model, interakční potenciály, silové pole, molekulové simulace |
| English key words: | protein, coarse-grained model, interaction potentials, force field, molecular simulations |
| Academic year of topic announcement: | 2022/2023 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Physical and Macromolecular Chemistry (31-260) |
| Supervisor: | Ing. Lucie Nová, Ph.D. |
| Author: | Bc. Markéta Pavlíková - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 20.10.2022 |
| Date of assignment: | 20.10.2022 |
| Confirmed by Study dept. on: | 27.01.2023 |
| Date of electronic submission: | 09.08.2023 |
| Date of proceeded defence: | 18.09.2023 |
| Opponents: | Dr. Petra Bačová |
| Advisors: | prof. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D. |
| Preliminary scope of work |
| Struktura proteinů se určuje na několika úrovních. Rozlišujeme primární (sekvence aminokyselin), sekundární (jejich prostorové uspořádání) a terciární, příp. kvartérní strukturu (prostorové uspořádání i několika řetězcových jednotek). Funkce proteinu je dána především jeho sekundární a terciární strukturou.Tuto strukturu můžeme získat buď experimentálně nebo pomocí výpočetní chemie- modelování. Náplní této práce je vývoj silového pole pro molekulové modelování struktury proteinů pomocí zhrubených (coarse-grained) modelů. Ve zhrubených modelech proteiny vypadají jako řetízky kuliček, kde jednotlivé kuličky představují různé aminokyseliny. Aby takový model poskytoval správné výsledky, je třeba správně nastavit parametry modelu- velikost jednotlivých kuliček a jejich vzájemné přitažlivé a odpudivé interakce. Takováto sada interakčních potenciálů se nazývá silové pole (force field). Student/ka bude na základě zákonitostí chování polymerních řetězců a pomocí známých dat o struktuře proteinů vytvářet své vlastní silové pole skládající se z nevazebných a vazebných (úhlových a dihedrálních) potenciálů. Toto silové pole bude testovat pomocí molekulových simulací s využitím metod molekulové dynamiky a Monte Carla. Výhodou je chuť samostatně programovat/kódovat. |