Компьютерное моделирование в химии больших молекул

Немухин А.В.
 МГУ им. М.В.Ломоносова, Химический факультет

            В серии работ [1-6] лаборатории химической кибернетики Химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова (http://lcc.chem.msu.ru) совместно с сотрудниками Биомедицинского вычислительного центра Национального онкологического института США описано развитие и применение новых подходов к моделированию механизмов химических реакций в больших молекулярных системах, основанных на совместном использовании квантово-химических и молекулярно-механических (КМ/ММ) методов. Согласно этому направлению молекулярного моделирования энергии и силы, действующие на атомы в выделенной центральной части системы, рассчитываются по уравнениям квантовой механики, в то время как частицы окружения, взаимодействующие с атомами реакционного центра, описываются уравнениями классической молекулярной механики. Сформулированы оригинальные алгоритмы метода КМ/ММ, доведенные до реализованных компьютерных программ. В приложениях рассматриваются реакции в белках и в водной среде.

            Наиболее значимые результаты получены при моделировании  реакций ферментативного цикла трипсина [4], реакции гидролиза гуанозинтрифосфата в белковом комплексе RAS-GAP, радикальных реакций глютатиона в воде [5], реакций переноса протона по ориентированным цепям молекул воды [6].   

[1] A.V.Nemukhin, B.L.Grigorenko, I.A.Topol, S.K.Burt //J.Comp.Chem., 24, 1410 (2003)

[2] A.V.Nemukhin, B.L.Grigorenko, A.V.Bochenkova, I.A.Topol, S.K.Burt //J.Molec.Struct.

      (THEOCHEM), 582, 167 (2002)

[3] B.L.Grigorenko, A.V.Nemukhin, I.A.Topol,S.K.Burt //J.Phys.Chem.B, 106, 10663 (2002)

[4] A.V.Nemukhin, B.L.Grigorenko, A.V.Rogov, I.A.Topol, S.K.Burt //Theor.Chem.Acc., 111, 36 (2004)

[5] A.V.Nemukhin, B.L.Grigorenko, I.A.Topol, S.K.Burt //PCCP, 6, 1031 (2004)

[6] A.V.Nemukhin, B.L.Grigorenko, I.A.Topol, S.K.Burt // J.Phys.Chem.B, 107, 2958 (2003)