Молекулярная динамика биологических мембран

 

Биологическим мембранам принадлежит фундаментальная роль в большинстве процессов, протекающих в клетках, и их реакции на изменение условий окружающей среды. В течение последних лет в Российской академии наук (в Институте математических проблем биологии и Институте биологии Карельского НЦ) проводится совместная работа по моделированию бислойных липидных систем методом МД. Работа неоднократно поддержана грантами РФФИ. Жидкостно-мозаичная модель плазматической биомембраны.   Основа биологической мембраны - липидный бислой. От его свойств зависит функционирование биомембраны и клетки в целом. Молекулы липидов биомембран гетерогенны как по составу полярных групп, так и углеводородных цепей. Особая роль отводится, по-видимому, молекулам с полиеновыми хвостами. Несмотря на резкий рост исследований в этой области, ощущается острый дефицит экспериментальных данных о таких системах Молекула 1-стероил-2-докозагексаеноил-Sn- глицеро-3-фосфатидилхолина (18:0/22:6(n-3)cis ФХ).   Компьютерные эксперименты позволяют существенно прояснить молекулярные механизмы, связанные с ролью молекул полиеновых липидов в биологической мембране. Расчеты с применением суперкомпьютеров являются весьма многообещающими с точки зрения получения новых данных и открытия важных приложений. Мгновенный снимок фосфолипидного бислоя в процессе его молекулярно-динамического моделирования. Показана расчетная ячейка (96 молекул ФХ и 2304 молекулы воды, всего 20544 атомов).