|
|
Neadiabatická molekulová dynamika fotochemických procesů akcelerovaná pomocí strojového učení
Martinka, Jakub ; Pittner, Jiří (vedoucí práce) ; Sršeň, Štěpán (oponent)
Neadiabatická molekulová dynamika je významným přístupem pro studium fotochemických jevů. Pomocí stochastického algoritmu a sady trajektorií je možné studovat jevy, při kterých selhává Bornova-Oppenheimerova aproximace. Tento přístup je však omezen velikostí molekul a délkou časových intervalů, které je možné studovat. Pomocným nástrojem mohou být techniky strojového učení, jež se osvědčily v mnoha různých oblastech. V této práci se zaměřuji na použitelnost techniky jádrové ridge regrese jako potenciálního nástroje pro akceleraci simulací neadiabatické molekulové dynamiky. Vinyl bromid je malá molekula s těžkým atomem bromu, což z výpočetního hlediska představuje vhodný testovací systém pro neadiabatickou molekulovou dynamiku se zahrnutím neadiabatických a spinorbitálních vazeb.
|
|
|
Studium přístupových cest naftalenu do cytochromu P450 1A2.
Martinka, Jakub ; Jeřábek, Petr (vedoucí práce) ; Kulhánek, Petr (oponent)
Cytochrom P450 1A2 je lidský jaterní enzym hemoproteinové povahy, jež patří do evolučně staré skupiny cytochromů P450. Mezi substráty cytochromů P450 patří široká škála léčiv a většina prokarcinogenů, což z nich činí důležité enzymy pro studium karcinogeneze. Hlavní reakcí, kterou cytochrom P450 1A2 katalyzuje, je monooxygenace, při které je vnášen atom kyslíku do molekuly substrátu. Tato reakce probíhá v aktivním místě, které je v případě publikované struktury cytochromu P450 1A2 zanořeno uvnitř katalytické domény bez zjevné přístupové cesty. Techniky molekulového modelování umožňují studium dynamických jevů u velkých systémů a jsou tedy vhodné také pro simulace transportu molekul substrátu k aktivnímu místu. Tunely jsou totiž zpřístupňovány z důsledku strukturních fluktuací. V této práci bylo využito technik molekulového modelování ke studiu cest, které molekula naftalenu využívá pro vstup do aktivnímu místa cytochromu P450 1A2. Simulován byl systém tvořený cytochromem P450 1A2 ukotveným ve fosfolipidové membráně, molekulami vody, ionty a naftalenu. Simulacemi byly získány trajektorie s celkovou délkou 8 µs, jejichž analýzou bylo identifikováno sedm tunelů, jež by mohly sloužit k transportu substrátů. Dále bylo pozorováno zanoření molekul naftalenu přímo k aktivnímu místu cytochromu P450 1A2. Na...
|
host ::
RSS.