مدل درشت دانه پروتئین ها با استفاده از مختصات تجمعی باقی مانده ها

بسیاری از پدیده های سلولی و بیومولکولی در مقیاس های طولی و زمانی بزرگ رخ می دهند که این امر شبیه سازی کامپیوتری آن ها را در مقیاس اتمی غیرممکن می سازد. ازاین رو، درشت دانهسازی به مثابه پلی برای کوتاه کردن فاصله در مقیاس طولی و زمانی بین یک پروسه بیولوژیکی و مدل اتمی آن مورد توجه قرارگرفته است. علاوه بر این، در بسیاری از حالت ها مشاهده می گردد که دینامیک یک سیستم بر حسب مختصات تجمعی بهتر بیان می گردد. لذا در این مطالعه یک روش درشت دانه سازی برای دینامیک پروتئینها با استفاده از مختصات تجمعی باقی مانده ها به جای مختصات اتمی معرفی می گردد. در این روش یک نگاشت معکوس پذیر مستقل از زمان برای ارتباط مختصات اولیه و مختصات مرکز جرم تعریف شده و سپس، فضای پیکربندی سیستم تبدیل یافته به درجات آزادی اصلی و وابسته تقسیم می گردد. با فرض اینکه درجات آزادی اصلی کندتر از درجات آزادی وابسته باشند، جابجایی این درجات آزادی نسبت به متغیر زمان بسط تیلور داده شده و نهایتا این روش منجر به ایجاد ماتریس سختی، اصطکاک و جرم برای سیستم درشت دانه بر حسب مختصات تجمعی با قی مانده ها می شود. دو مختصات مرکز جرم و مرکز مقاومت هیدرودینامیکی باقیمانده ها به عنوان مختصات تجمعی در نظر گرفته شد. با اعمال این روش در مطالعه رفتار دینامیکی چند پروتئین نشان داده شد که این روش کارایی فوق العاده در پیشبینی مود و نرخ رهایش پروتئین ها دارد. همچنین نشان داده شد مختصات مرکز مقاومت هیدرودینامیکی گزینه مطلوب تری جهت انتخاب برای مختصات تجمعی می باشد.