مجله دانشگاه علوم پزشکی سبزوار (Aug 2014)
تأثیر اثرات ترمودینامیکی بر تغییرات انرژی و مقایسه‌ی برهم‌کنش‌های ساختاری در پروتئینِ گیرنده‌ی فاکتور رشد عصبی و آنزیم پروتئینی مؤثر در یادگیری
Abstract
زمینه و هدف: دینامیک مولکولی، روشی برای شبیه‌سازی رفتار ترمودینامیکی مواد در سه فاز جامد، مایع و گاز با استفاده از نیرو، سرعت و مکان ذرات می‌باشد. دربین این عوامل، مهمترین عامل، نیرو است. در شبیه‌سازی دینامیک مولکولی کلاسیک، نیرو از پتانسیل کلاسیک به‌دست‌می‌آید. پتانسیل کلاسیکی، تابعی از مکان اتم‌ها یا هسته‌هاست و به موقعیت الکترون‌ها در اتم‌ها وابسته نیست. هدف از این کار، مطالعه و مقایسه‌ی انرژی محاسبه شده برای چند پروتئین مهم بیولوژیکی بوده است. مواد و روش‌ها: شبیه‌سازی دینامیک مولکولی، روشی مناسب برای مدل‌سازی میکروسکوپی در مقیاس اتمی و مولکولی فراهم‌می‌کند. محاسبات روی یک کامپیوتر شخصی با برنامه‌ی هایپر کم انجام‌شد. ژئومتری بدون هیچ تغییری انجام شد و این امکان فراهم گردید که تمام اتم‌ها، پیوندها و زوایای دی هدرال به‌طور خود به‌خود تغییرکند. یافته‌ها: انرژی نهایی ساختمان سه پروتئین در شبیه‌سازی‌های مونت کارلو، دینامیک مولکولی و دینامیک لانگوین انجام شد. بهینه‌کردن ساختار هندسی و برهم‌کنش انرژی‌های محاسبه‌شده با روش‌های مختلف برای چند پروتئین شامل گیرنده‌ی فاکتور رشد عصبی و آنزیم پروتئینی موثر در یادگیری مقایسه‌شد. نتیجه‌گیری: در شبیه‌سازی دینامیک مولکولی کوانتومی، نیرو از پتانسیل کلاسیکی و معادله‌ی الکترونی شرودینگر محاسبه می‌شود. شبیه‌سازی کامپیوتری با معرفی روش‌های غیرتعادلی در تعیین خواص انتقالی و درنظرگرفتن اثرات مکانیک کوانتومی توسعه‌یافته‌است. انرژی پتانسیل و درجه‌ی حرارت درطی شبیه‌سازی‌ها، تقریباً ثابت هستند که این خود، نشان‌دهنده‌ی پایداری ساختمان این پروتئین‌ها در دماهای ذکر شده می‌باشد.
