بررسی طول زمان شبیه سازی در پایداری کل سیستم های پروتئینی و محاسبات انرژی آزاد اتصال
Investigation of simulation time period on stability of whole protein system and binding free energy calculation
مجریان: مریم حمزه میوه رود
خلاصه روش اجرا: در این تحقیق، اثر زمان شبیه سازی در پایداری کل سیستم های پروتئینی و محاسبات انرژی آزاد اتصال بررسی خواهد گردید. بدین ترتیب که از دسته های مختلف گیرنده های پروتئینی که ساختار سه بعدی آنها در پایگاه اطلاعاتی Protein Data Bank موجود میباشد، پروتئینهای مختلف ترجیحا به همراه لیگاندهای مربوطه انتخاب خواهند شد. سپس تمامی مراحل شبیه سازی دینامیک مولکولی برای پروتئین مربوطه با حضور و بدون حضور لیگاند در بازه های زمانی مختلف در بسترهای سخت افزاری مختلف اعم از پردازنده های چند هسته ای (multi core) و گرافیکی با قابلیت محاسبات بالا (graphical processing unit) انجام خواهد گردید. پس از اتمام شبیه سازی دینامیک مولکولی، فایلهای trajectory مورد آنالیز و بررسی قرار خواهند گرفت و تغییرات پایداری کل سیستم به لحاظ انرژتیک و تغییرات کنفورماسیونی (RMSD) بررسی خواهد گردید. همچنین برای کمپلکس لیگند-گیرنده، انرژی آزاد اتصال (ناشی از برهمکنش لیگند با پروتئین مربوطه) در طول زمانهای مختلف با استفاده از روشهای MM-PBSA/MMGBSA محاسبه خواهند گردید. سپس نتایج بدست آمده جمع بندی و ارائه خواهند گردید.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 64920 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی طول زمان شبیه سازی در پایداری کل سیستم های پروتئینی و محاسبات انرژی آزاد اتصال |
| عنوان لاتین طرح | Investigation of simulation time period on stability of whole protein system and binding free energy calculation |
| نوع طرح | گرنت پژوهشی |
| اولویت طرح | انفورماتیک زیستی (bioinformatics) و زیست شناسی سامانه ای (systems biology) |
| نوع مطالعه | طرح تحقیقاتی-پژوهشی |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 24 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | در این تحقیق، برای اولین بار اثر زمان شبیه سازی در پایداری کل سیستم های پروتئینی و محاسبات انرژی آزاد اتصال در بستر های سخت افزاری مختلف مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج حاصله میتواند اطلاعات ارزشمندی برای مطالعات آتی شبیه سازی دینامیک مولکولی به لحاظ زمانی و هزینه های محاسباتی در اختیار پژوهشگران قرار دهد. |
| اهداف اختصاصی | شبیه سازی دینامیک مولکولی بر روی سیستم های پروتئینی در بازه های زمانی مختلف -بررسی تئوریک انرژی اتصال لیگند با گیرنده مربوطه با استفاده از روشهای MM-PBSAو MM-GBSA در بازه های زمانی مختلف |
| چکیده انگلیسی طرح | In this study, the effect of simulation time on the stability of the whole protein systems and binding free energy calculations will be investigated. To this end, different classes of protein receptors (preferably those containing the corresponding ligands) with 3D solved structures will be selected from Protein Data Bank database. Then, molecular dynamics simulation will be carried out on selected proteins in the absence or presence of ligands within various simulation time periods using multi core CPUs and GPUs. In the next step, the trajectory files will be extracted for further analyses in terms of energy and conformational changes. In addition, the binding free energy will be calculated for the complex of ligand-protein for different simulation time periods using MM-PBSA/MMGBSA methods. Finally, the obtained results will be carefully inspected and concluded. |
| کلمات کلیدی | Molecular Dynamics Simulation استفاده از روش محاسباتی به منظور شبیه سازی دینامیک مولکولی رفتار لیگاند- پروتئین در طول زمان و پیش بینی ساختمان و ویژگیهای مولکولها و ماکرومولکولها و کنش ما بین آنها MD: Molecular dynamics MM-PBSA: Molecular Mechanics-Poisson-Boltzmann/Surface Area MM-GBSA: Molecular Mechanics-Generalized Born/Surface Area |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| مریم حمزه میوه رود | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| سیاوش دستمالچی | همکار اصلی |
| بابک سکوتی | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر طولانی بودن زمان شبیه سازی در محاسبات انرژی آزاد اتصال ضروری نیست.متن خبر در این مطالعه، زمانهای متفاوتی از شبیه سازی دینامیک مولکولی برای پایداری و محاسبات انرژی آزاد اتصال اعمال گردید. از کمپلکسهای مهار کننده های آلدوز ردوکتاز بهمراه آنزیم مربوطه در این تحقیق استفاده شد. پس از اتمام فرآیند شبیه سازی دینامیک مولکولی، فایلهای خروجی بدست آمده از محاسبات مورد آنالیز قرار گرفت و انرژی آزاد اتصال کمپلکس لیگند-گیرنده با استفاده از روشهای مختلف محاسبه گردید و نتایج نشان داد که طولانی بودن مدت زمان بالای شبیه سازی (100 نانوثانیه) در محاسبات انرژی آزاد اتصال ضرورتی ندارد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
