Điện tích tĩnh của các nanosystem: Ứng dụng cho vi ống và ribosome
Tóm tắt
Đánh giá các tính chất điện tĩnh của các phân tử sinh học đã trở thành một thực tiễn tiêu chuẩn trong sinh lý phân tử. Mô hình quan trọng nhất được sử dụng để làm sáng tỏ tiềm năng điện tĩnh là phương trình Poisson-Boltzmann; tuy nhiên, các phương pháp hiện có để giải quyết phương trình này đã hạn chế phạm vi các phép tính điện tĩnh chính xác vào các hệ thống phân tử sinh học tương đối nhỏ. Ở đây, chúng tôi trình bày việc áp dụng các phương pháp số để cho phép giải pháp song song một cách đơn giản của phương trình Poisson-Boltzmann cho các cấu trúc siêu phân tử lớn hơn nhiều về kích thước. Như một minh chứng cho phương pháp này, các tiềm năng điện tĩnh đã được tính toán cho các cấu trúc vi ống và ribosome lớn. Các kết quả chỉ ra vai trò có thể có của điện tĩnh trong nhiều hoạt động của các cấu trúc này.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
M E Davis, J A McCammon Chem Rev 94, 7684–7692 (1990).
M Holst, F Saied Multigrid and Domain Decomposition Methods for Electrostatics Problems, eds D E Keyes, J Xu (Am. Math. Soc., Providence, RI, 1995).
H A Schwarz J für die reine und angewandte Mathematik 70, 105–120 (1869).
P E Bjørstad, O B Widlund Soc Ind Appl Math J Num Anal 23, 1097–1120 (1986).
A Ilin, B Bagheri, L R Scott, J M Briggs, J A McCammon Parallelization of Poisson-Boltzmann and Brownian Dynamics Calculations (Am. Chem. Soc., Washington, DC), pp. 170–185 (1995).
R S Tuminaro, D E Womble Analysis of the Multigrid FMV Cycle on Large-Scale Parallel Machines (Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM, , Technical Report SAND91–2199J. (1992).
R Bank, M Holst Soc Ind Appl Math J Sci Comput 22, 1411–1443 (2000).
Holst M. (2001) Adv. Comput. Math. in press.