Русский
!

Presentations

Применение метода главных компонент для анализа конформационной динамики липидных молекул

Мустафин Х.С., Буслаев П.И.1, Гущин И.Ю.

Московский физико-технический институт, Россия, 141700, г. Долгопрудный, Институтский пер., 9.

1Университет Йювяскюля, Финляндия, г. Йювяскуля

Для изучения биологических мембран используют такой компьютерный подход, как моделирование методом молекулярной динамики. Этот метод дает возможность исследования больших липидных систем и влияния на них различных внешних факторов, таких как температура или присутствие низкомолекулярных соединений. Несмотря на широкое использование молекулярной, поведение липидов в основном изучалось качественно, а подробное количественное описание конформаций и динамики липидных молекул отсутствовало. В наших предыдущих работах был предложен способ количественного анализа и описания конформационной динамики отдельной липидной молекулы, основанный на методе главных компонент [1]⁠. Такой подход позволяет определить основные коллективные движения атомов липидной молекулы вдоль главных компонент, характерные временные масштабы, а также дает возможность оценить влияние использования различных силовых полей и температуры на конформации липидных молекул при моделировании [2]⁠.

Целью данной работы было развитие метода анализа динамики липидов при помощи метода главных компонент. Мы представляем программное обеспечение с открытым исходным кодом PCALipids для автоматического анализа и сравнения траекторий молекулярной динамики различных липидных систем [3]⁠. Продемонстрировано использование PCALipids для оценки влияния таких факторов, как температура, кривизна и концентрации холестерина, на конформационную динамику липидных молекул.

Литература

1. Buslaev P. et al. Principal Component Analysis of Lipid Molecule Conformational Changes in Molecular Dynamics Simulations // J. Chem. Theory Comput. 2016. Vol. 12, № 3. P. 1019–1028.

2. Buslaev P., Gushchin I. Effects of Coarse Graining and Saturation of Hydrocarbon Chains on Structure and Dynamics of Simulated Lipid Molecules // Sci. Rep. 2017. Vol. 7, № 1. P. 11476.

3. Buslaev P., Mustafin K., Gushchin I. Principal component analysis highlights the influence of temperature, curvature and cholesterol on conformational dynamics of lipids // Biochim. Biophys. Acta - Biomembr. 2020. Vol. 1862, № 7. P. 183253.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533