Počítačové simulace struktury proteinů pomocí zhrubených modelů

Abstract

Hlavní částí této bakalářské práce je funkční program pro simulace zhrubených modelů proteinů, vhodný pro testování funkcí potenciálu. Program využívá návrh stavu pomocí pivota a vyhodnocení nových stavů metodou Monte Carlo. Program také umožňuje využít metodu simulovaného žíhání s lineárním poklesem teploty a má zabudované základní nástroje pro vyhodnocení simulací (počítání průměrů a chyb blokovou metodou). Program byl otestován simulací několika reálných proteinů. Pro kratší proteiny (88 a méně aminokyselin) program fungoval podle očekávání, delší proteiny (111 a více aminokyselin) poukázaly na limity přístupu návrhu stavů pomocí pivota. Pro další vývoj bylo navrženo rozšíření možností návrhu nového stavu pro vylepšení simulací dlouhých řetězců. 1

The main part of this bachelor's thesis is an operational software for coarse- grained protein simulations, suitable for testing of new potential functions. The program is using a pivot-based proposal of new states and Monte Carlo evaluation of the proposed state. The program also allows to use a simulated annealing technique with the linear temperature decrease. Mean estimation and error estimation using the Block Method are implemented for evaluation of the simulations. The software was tested on a several proteins. The simulations provided expected results for shorter chains (88 and less aminoacids), but simulations of longer chains (111 and more aminoacids) have shown the software limitations. Several options for the software improvement regarding the new state proposal for simulations of longer chains were discussed. 1