Metodi Meso scala-continuo Flashcards
Quale uso si può fare del coefficiente di diffusione ottenuto da simulazioni CG o mesoscala?
Può essere utilizzato nelle simulazioni continue dove la variabile interna diventa la densità di particelle.
Tramite la legge di diffusione e l’equazione di continuità è possibile ricavare la legge di Fick, in cui si possono aggiungere i contributi di un potenziale esterno e l’interazione tra le molecole, che assume la forma di un funzionale della densità di particelle
Vedi slides 20-21 Meso scala-continuo
Qual è il modello continuo che viene usato per un sistema 1D? E quello 2D?
WLC: un segmento flessibile con una certa lunghezza di persistenza*.
Il modello contiene il singolo parametro della lunghezza di persistenza. Nelle simulazioni si divide il sistema 1D in vari segmenti rigidi di lunghezza pari a quella di persistenza (quindi da un modello particellare discreto passo ad uno continuo, ma per poterlo simulare devo tornare ad una descrizione discreta, anche se in sneso spaziale e non particellare). La lunghezza di persistenza è parametrizzata attraverso una simulazione CG o MS di una piccola porzione del polimero o dati sperimentali. La connessione tra il modello continuo e quello particellare è realizzata attraverso l’espressione per la distanza testa-coda media.
Per il modello 2D si usano due parametri, uno che rappresenta lo stretching sul piano del sistema e l’altro la curvatura fuori da tale piano.
* Vedi la definizione di Lp alla slide 23 Meso scala-continuo
Come cambiano le isosuperfici di una molecola al variare della densità di carica a cui esse vengono calcolate?
Se si rappresenta un’isosuperficie con bassa densità di carica questa si concentrerà sugli atomi più elettronegativi non individuando quelli che attirano di meno gli elettroni.
Se al contrario scelgo una densità di carica troppo bassa l’isosuperficie sarà troppo allargata e non si avrà una buona rioluzione.
Come può essere utile il calcolo del potenziale elettrostatico nel docking?
Calcolando il potenziale elettrostatico sulla superificie accessibile al solvente posso capire quali caratteristiche deve avere la molecola che effettuerà docking.
Come si spiega l’effetto idrofobico?
- Caso di solventi apolari il termine prevalente è quello entropico e approssimativamente ΔG = -TΔS. Poiché la solvatazione della molecola costringe la riorganizzazione del solvente in una forma a gabbia, ΔS < 0 e quindi ΔG>0 ed è proporzionale alla superficie accessibile al solvente. Questo spiega l’effetto idrofobico*.
- Nel caso di solventi polari il termine entalpico ΔH può diventare rilevante e si può avere una diminuzione di G.
*Quando due molecole si avvicinano la SAS è inferiore alla somma delle due SAS per le molecole separate, diminuendo quindi l’aumento di G.
Come è costruito il modello generalizzato di Born?
E’ un modello a solvente implicito, con una certa costante dielettrica ε(r). Si assume il soluto come uno ione sferico con una certa costante dielettrica interna che differisce da quella del solvente.
Per un soluto composto da più di una molecola la ΔG assume una forma diversa e in cui entrano i raggi di Born, che hanno lo stesso ruolo della SAS, cioè delimita la zona in cui ε=80.
Com’è costruito il modello di Poisson-Boltzmann?
Il modello di PB prende in considerazione anche lo schermo degli ioni in soluzione oltre che quello del solvente. Il sistema è descritto da un’equazione di Poisson comprendente sia la densità di carica del soluto che degli ioni, l’equazione contiene due variabili: il potenziale elettrostatico e la densità di carica degli ioni, Per chiudere il sistema elimino l’ultima variabile utilizzando come ipotesi che il sistema sia istantaneamente all’equilibrio e che quindi si possa scrivere la densità di carica ionica come una distribuzione di Boltzmann (inoltre assumo anche che gli ioni non interagiscano tra loro ma solo con il potenziale elettrostatico).
Se inoltre le cariche del soluto sono sufficientemente piccole (e quindi lo sarà anche il potenziale elettrostatico) si può linearizzare l’exp.
Vedi slide 35 Meso scala- continuo per dettagli.
Come si può modellizzare un filamento di actina attraverso un metodo meso-scala?
L’actina è un tetramero, ciascun monomero può essere rappresentato come una bead interagente con le altre attraverso un potenziale armonico, la parametrizzazione (delle costanti elastiche) avviene attraverso un fitting sui modi principali derivati da una simulazione atomistica di una porzione ridotta del filamento.
