Идентификация внутренних точек макромолекулярных систем для установления параметров уравнения Пуассона-Больцмана

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Системы пересекающихся сфер широко используются в моделировании макромолекул, где атомы представлены сферами. Изучение геометрических свойств таких систем как площадь поверхности и объём области или существование внутренних полостей важно в силу их физических применений. В этой работе применена триангуляция полостей для идентификации внутренних точек сетки для численного решения уравнения Пуассона-Больцмана, описывающего электростатический потенциал макромолекулы.

Об авторах

Ян Буша

Технический университет Кошице

Email: jan.busa@tuke.sk
Технический университет Кошице

Имрих Покорны

* Технический университет Кошице

Email: imrich.pokorny@tuke.sk
* Технический университет Кошице

Эдик Арташович Айрян

Объединённый институт ядерных исследований

Email: ayrjan@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий; Объединённый институт ядерных исследований

Ярослав Скрживанек

SORS Research

Email: skrivanek@sors.com
SORS Research

Список литературы

  2. Lee B., Richards F. M. The Interpretation of Protein Structures: Estimation of Static Accessibility // J. Mol. Biol. - 1971. - Vol. 55. - Pp. 379-400.
  3. Rashin A. A., Iofin M., Honig B. Internal Cavities and Buried Waters in Globular Proteins // Biochemistry. - 1986. - Vol. 25. - Pp. 3619-3625.
  4. Zhang L., Hermans J. Hydrophilicity of Cavities in Proteins // Proteins. - 1996. - Vol. 24. - Pp. 433-438.
  5. Connolly M. L. Solvent-Accessible Surfaces of Proteins and Nucleic-Acids // Science. - 1983. - Vol. 221. - Pp. 709-713.
  6. Analytical Shape Computation of Macromolecules: I. Molecular Area and Volume Through Alpha Shape / J. Liang, H. Edelsbrunner, P. Fu et al. // Proteins: Structure, Function, and Genetics. - 1998. - Vol. 33. - Pp. 1-17.
  7. Analytical Shape Computation of Macromolecules: II. Inaccessible Cavities in Proteins / J. Liang, H. Edelsbrunner, P. Fu et al. // Proteins: Structure, Function, and Genetics. - 1998. - Vol. 33. - Pp. 18-29.
  8. Enveloping Triangulation Method for Detecting Internal Cavities in Proteins and Algorithm for Computing Their Surface Areas and Volumes / J. Buˇsa, S. Hayryan, C.-K. Hu et al. // Journal of Computational Chemistry. - 2009. - Vol. 30, No 3. - Pp. 346-357.
  9. [SMMP] A Modern Package for Simulation of Proteins / F. Eisenmenger, U. H. E. Hansmann, S. Hayryan, C.-K. Hu // Comput. Phys. Commun.-2001.- Vol. 138. - Pp. 192-212.
  10. Rocchia W., Alexov E., Honig B. Extending the Applicability of the Nonlinear Poisson-Boltzmann Equation: Multiple Dielectric Constants and Multivalent Ions // J. Phys. Chem. B. - 2001. - Vol. 105, No 28. - Pp. 6507-6514.
  11. Honig B., Nicholls A. Classical Electrostatics in Biology and Chemistry // Science. - 1995. - Vol. 268, No 5214. - Pp. 1144-9114.
  12. Nicholls A., Honig B. A Rapid Finite Difference Algorithm, Utilizing Successive Over-Relaxation to Solve the Poisson-Boltzmann Equation // J. Comp. Chem. - 1991. - Vol. 12. - Pp. 435-445.
  13. Gilson M., Honig B. Calculation of the Total Electrostatic Energy of a Macromolecular System: Solvation Energies, Binding Energies and Conformational Analysis // Proteins. - 1998. - Vol. 4. - Pp. 7-18.
  14. Gilson M. K., Sharp K., Honig B. Calculating the Electrostatic Potential of Molecules in Solution: Method and Error Assessment // J. Comp. Chem. - 1987. - Vol. 9. - Pp. 327-335.
  15. Richmond T.J., Richards F.M. Packing of a-Helices: Geometrical Constraints and Contact Areas // J. Mol. Biol. - 1978. - Vol. 119. - Pp. 537-555.
  16. Richards F. M. Areas, Volumes, Packing and Protein Structure // Annu. Rev. Biophys. Bioeng. - 1977. - Vol. 6. - Pp. 151-176.
  17. Chothia C. Hydrophobic Bonding and Accessible Surface Area in Proteins // Nature. - 1974. - Vol. 248. - Pp. 338-339.
  18. Richmond T. J. Solvent Accessible Surface Area and Excluded Volume in Proteins. Analytical Equations for Overlapping Spheres and Implications for the Hydrophobic Effect // J. Mol. Biol. - 1984. - Vol. 178. - Pp. 63-89.
  19. Spherical Triangle. - 2008. - http://mathworld.wolfram.com/ SphericalTriangle.html.
  20. Spherical Trigonometry. - 2008. - http://mathworld.wolfram.com/ SphericalTrigonometry.htm.
  21. The Course of Spherical Geometry. - 2008. - http://www.shef.ac.uk/phys/ people/vdhillon/Teaching/.
  22. Sanner M. F., Olson A. J., Spehner J.-C. REDUCED SURFACE: an Efficient Way to Compute Molecular Surfaces // Biopolymers. - 1996. - Vol. 38, No 3. - Pp. 305-320.

© Буша Я., Покорны И., Айрян Э.А., Скрживанек Я., 2010

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах