Введение
Глава 1. Молекулярное моделирование биомембран 7
Молекулярно-динамические расчеты 7
Силовое поле в молекулярной динамике 8
Определение парциальных атомных зарядов методами квантовой химии . 16
Анализ заселенностей орбиталей 20
Уравнения движения 22
Выбор ансамбля 23
Контроль давления и температуры 26
Экспериментальные данные по бислоям 29
Монослои - модель мембраны в молекулярно-динамических расчетах 31
Модели неявно заданной мембраны 31
Изучение гидрофобных взаимодействий на мембранном интерфейсе 33
Изучение диффузии малых молекул через мембраны 36
Глава 2. Гидрофобная мембрана на основе тетрадекана 39
Простые модели гидрофобных сред 39
Протокол молекулярной динамики 39
Результаты и обсуждение 41
Глава 3. Динамическая гетерогенность липидного бислоя 55
Постановка задачи 55
Протокол молекулярной динамики 56
Релаксация бислоя 58
Флуктуации параметров бислоя 58
Поверхностное натяжение бислоя 62
Распределения атомных групп и характер укладки атомов бислоя 63
Параметры порядка 65
Профиль электростатического потенциала 67
Латеральная диффузия липидов и микровязкость мембраны 68
Обсуждение оптимальной длины траектории 76
Глава 4. Взаимодействие углеродных нан отру бок и их комплексов с биомембранами 81
Перспективы молекулярного моделирования в бионанотехнологии 81
Постановка численного эксперимента 83
Нанотрубка 83
Внутренне содержимое нанотрубки 84
Ван-дер-ваальсовы сферы 84
Липидный бислой 85
Расчеты с абсорбцией 85
Моделирование «нановыстрела» 85
Абсорбция холестерина 86
Взаимодействие полипептида с нанотрубкой 88
Взаимодействие углеродной нанотрубки с фосфолипидным бислоем 90
«Наношприц» в действии 91
Заключение 95
Выводы 100
Благодарности 102
Литература 103
