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美国研究人员开发出可以让生物分子模拟更便捷的新方法

美国佛罗里达大学和巴东北马托格罗索州联邦大学的研讨人员运用最先进的模仿技术评价了pH和氧化恢来电势,或许说电子传递速率对生物分子的影响。此外,论文作者之一Vinícius Cruzeiro还运用图形处置器(GPU)硬件,使所需的计算处置工夫显着延伸。最新开发的办法在美国物理结合会(AIP)出版集团所属《化学物理学期刊》上得以描画。

  上世纪70年代中期,计算机被设定爲“计算显微镜”,以模仿针对生物分子的实验后果。研讨人员的想法是,假定计算发作的信息足够充沛和精确,那麼模仿后果将在原子程度上完整表现该零碎。多年来,研讨人员不时“打磨”模仿后果,使其接近实验条件,但此前生物分子的氧化恢来电势不时无法失掉解释。这一度量规范描画了细胞中的电子在人体内转移的庞大数量。

  上述团队模仿了单肽——细胞色素c中的NAcMP8外部的pH和氧化恢来电势。NAcMP8是呼吸链中的一个分子,含有被称爲血红素的重要氧化恢复中心。

  实验人员曾经测试了pH和氧化恢来电势对NAcMP8的影响,但Cruzeiro运用了新的组算计算办法模仿了这些后果。论文作者之一Adrian Roitberg是AMBER软件套件的共同开发者。正是在该软件内,Cruzeiro开发了新的分子动力学办法。

  Cruzeiro破费了上万个步骤模仿NAcMP8内pH或许氧化恢来电势改动发作的影响。实验完成时,Roitberg惊喜地发现模仿后果可同实验后果媲美。

  此类模仿传统上需求破费大批工夫,即使运用超级计算机也是如此。而Cruzeiro创立的新办法可在古代GPU上运用,以减速整个进程。




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