Edit History

Task10

Version 2 (Andrey Golovin, 28.11.2024 17:32)

1 1 Andrey Golovin 





    2
    1
    Andrey Golovin
    





    3
    1
    Andrey Golovin
    
h1. Task10





    4
    1
    Andrey Golovin
    





    5
    1
    Andrey Golovin
    
h1. Расчет изменение конформации CDRH3 петли антитела с помощью вычислений метадинамики.





    6
    1
    Andrey Golovin
    





    7
    1
    Andrey Golovin
    
Антитело при связывании с антигеном претерпевает большие структурные изменения, в особенности в конформации петли CDRH3. Предсказание такой bound-конформации молекулы антитела может помочь в более детальном изучении белок-белковых взаимодействий антитело-антиген. Для решения данной задачи можно воспользоваться метадинамикой. 





    8
    1
    Andrey Golovin
    





    9
    1
    Andrey Golovin
    
Метадинамика — неравновесный метод молекулярного моделирования, суть которого заключается в добавлении в ходе траектории смещающего потенциала, за счет чего система гораздо быстрее оказывается в своих редких конформационных состояниях. Тем самым, можно гораздо быстрее просканировать все поверхность потенциальной энергии комплекса.





    10
    1
    Andrey Golovin
    





    11
    2
    Andrey Golovin
    
Важной особенностью метадинамики является выбор так называемых коллективных переменных системы. Коллективные переменные — сложным языком это некоторые функции от координат атомов белковой молекулы. Простым языком — параметры, позволяющие рационально описать интересующее нас состояние системы. Например, это могут быть расстояние между молекулами комплекса, различные торсионные углы или значение RMSD атомов. Таким образом:





    12
    1
    Andrey Golovin
    





    13
    2
    Andrey Golovin
    
h3. Цель работы — с помощью метадинамики получить поверхность свободной энергии по двум коллективным переменным, на которой будут обнаружены минимумы, соответствующие различным конформациям молекулы антитела. (в нашем случае, ожидаем bound и unbound состояния).





    14
    1
    Andrey Golovin
    





    15
    1
    Andrey Golovin
    
Задачи: 





    16
    1
    Andrey Golovin
    
* подготовка структур для МД.





    17
    1
    Andrey Golovin
    
* подготовка конфигурационного файла для метадинамики, запуск метадинамики.





    18
    1
    Andrey Golovin
    
* проверка сэмплируемости пространства, сходимости добавленного потенциала, сходимости минимумов свободной энергии.





    19
    1
    Andrey Golovin
    
* анализ траектории, поверхности свободной энергии, извлечение структур, соответствующих минимумам свободной энергии.





    20
    1
    Andrey Golovin
    





    21
    1
    Andrey Golovin
    
Входные файлы: 





    22
    1
    Andrey Golovin
    





    23
    1
    Andrey Golovin
    
* файлы PDB структур (PDB: 3HI5 (unbound) — для запуска, PDB: 3HI6 (bound) — для проверки!).





    24
    1
    Andrey Golovin
    
* конфигурационные файлы .mdp для "минимизации":https://vsb.fbb.msu.ru/share/golovin/hse/input-meta/em.mdp, "уравновешивания":https://vsb.fbb.msu.ru/share/golovin/hse/input-meta/eq.mdp и основного "запуска":https://vsb.fbb.msu.ru/share/golovin/hse/input-meta/meta.mdp. Для "метадинамики":https://vsb.fbb.msu.ru/share/golovin/hse/input-meta/plumed.dat. 





    25
    1
    Andrey Golovin
    
Конфигурационный файл для "перевзвешивания":https://vsb.fbb.msu.ru/share/golovin/hse/input-meta/rew.dat .