Задача: Молекулярная динамика биополимеров В задаче использованы как стандартные, так и оригинальные средства молекулярной динамики и компьютерной графики. Цель задачи: демонстрация возможностей метода молекулярно-динамического вычислительного эксперимента для изучения свойств биополимеров и роли различных видов взаимодействия в формировании структуры и динамического поведения биомакромолекул. Этапы задачи: -сборка молекулы с помощью молекулярного конструктора; -минимизация структуры при различном выборе системы потенциальных функций; -сравнение методов молекулярной динамики, ланжевеновской динамики и Монте-Карло; -расчет эргодических траекторий в столкновительном термостате и сравнение результатов с термостатом Берендсена; -сравнительное изучение авто- и кросскорреляционных функций, а также карт уровней свободной энергии. ЛИТЕРАТУРА. 1.      Шайтан К.В., Рубин А.Б. Конформационная подвижность и теория эффекта Мессбауэра в белках (модель броуновского осциллятора с сильным затуханием для конформационных мод). Мол. биол. 1980. Т.14. С. 1323-1335.   2.      Шайтан К.В. Эффект Мессбауэра для броуновского осциллятора с сильным затуханием и внутренняя динамика макромолекул. Вестник Моск. Ун-та, сер.3,физ.,астр. 1982. Т.23. С.15-21.   3.      Шайтан К.В., Рубин А.Б. Конформационная динамика белка и простейшие молекулярные «машины». Биофизика, 1982. Т.27. С.386-391.   4.      Шайтан К.В., Рубин А.Б. Уравнение движения для конформона и простейшие молекулярные машины для электронного (ионного) транспорта в биологических системах. Мол. биол. 1982. Т.16. С. 1004-1018.   5.  Шайтан К.В., Рубин А.Б. Изгибные  флуктуации  альфа-спиралей  и   динамика   фермент-субстратных взаимодействий. Мол.биол.,1983,т.17,№6,с.1280-1296.   6. Шайтан К.В., Упоров И.В. К теории диффузии в структурированных средах. Химическая физика,1984,т.3,№10,с.1416-1426.   7. Шайтан К.В., Упоров И.В., Рубин А.Б. Теория миграции лигандов в белках. Мол.биол.,1985,т.19,№3,с.742-750.   8. Шайтан К.В., Рубин А.Б. Стохастическая динамика и электронно-конформационные  взаимодействия в белках. Биофизика,1985,т.30,№3,с.517-526.   9. Крупянский Ю.Ф., Шайтан К.В.,  Гольданский  В.И.,  Куринов  И.В., Рубин А.Б., Суздалев И.П. Исследование динамики белков методами мессбауэровской спектроскопии. Биофизика,1987,т.32,№5,с.761-774.   10. Basovets S.K., Uporov  I.V.,  Shaitan  K.V.,  Krupyanskii  Yu.F., Kurinov I.V., Suzdalev I.P., Rubin A.B., Goldanskii V.I. A method of Mossbauer Fourier spectroscopy for determination of  the biopolymer coordinate correlation functions. Hyperfine Interactions,1988,v.39,p.369-378.   11.Rubin A.B., Shaitan K.V., Kononenko A.A., Chamorovskii S.K. Temperature   dependence   of    cytochrome    photooxidation    and conformational dynamics of Chromatium reaction center complexes. Photosynthesis Res.,1989,v.22,p.219-231.   12. Басовец С.К., Упоров И.В., Шайтан К.В.,  Крупянский  Ю.Ф.,  Рочев В.Я., Суздалев И.П. Определение  пространственно-временных  характеристик   движений   в макромолекулярных   системах   в   широком   интервале   времен   из мессбауэровских спектров. Химическая физика,1989,т.8,№5,с.694-698.   13. Упоров И.В., Басовец С.К., Шайтан К.В., Макаров Е.Ф., Рочев В.Я. Динамические свойства молекулы сывороточного  альбумина  человека  в широком интервале  температур,  полученные  методом  мессбауэровской фурье-спектроскопии. Химическая физика,1990,т.9,№1,с.21-28.   14. Шайтан К.В., Упоров И.В., Лукашев  Е.П.,  Кононенко  А.А.,  Рубин А.Б. Фотоконформационный  переход  -  причина  температурных  и  световых эффектов   при   рекомбинации   зарядов   в   реакционных    центрах фотосинтезирующих бактерий. Мол.биол.,1991,т.25,№3,с.695-705.   15. Шайтан К.В. Динамика электронно-конформационных переходов в белках и  физические механизмы функционирования биомакромолекул. Мол.биол.,1992,т.26,№2,с.264-284.   16. Панченко А.Р., Шайтан К.В. О механизме влияния давления на внутримолекулярную динамику белков. Мол.биол.,1992,т.26,№5,с.1116-1121.   17. Панченко А.Р., Шайтан К.В. Возможные    эффекты    влияния    динамической    неупорядоченности биологических   систем    на    характеристики    внутримолекулярной подвижности, определяемые методом мессбауэровской спектроскопии. Биофизика,1992,т.37,№6,с.1029-1034.   18. Макаров В.А., Шайтан К.В. Слабые  температурные  зависимости   константы   скорости   переноса электрона и параметры электронно-колебательного перехода. Биофизика,1992,т.37,№6,с.1048-1053.   19.  Яшин В.В., Шайтан К.В. Модель диффузии  дырок  на  фрактале  для  описания  конформационной подвижности белков. Химическая физика. 1993.Т.12. С. 204-209.   20.  Упоров И.В., Шайтан К.В. Характеристики динамической  гетерогенности  глобулярных  белков  по данным мессбауэровской спектроскопии.  Химическая  физика. 1993. Т.12. С.240-248.   21. Рубин А.Б., Кононенко А.А., Шайтан К.В., Пащенко В.З., Ризниченко Г.Ю. Транспорт электронов в фотосинтезе. Биофизика. 1994. Т. 39. С. 213-235.   22. Шайтан К.В. Конформационная динамика и новые  подходы  к  физическим  механизмам элементарных актов переноса массы, трансформации энергии и  передачи информации в биомакромолекулярных структурах. Мол. биол. 1994. Т.28.  670-678.   23. Шайтан К.В. Динамика электронно-конформационных  переходов  и  новые  подходы  к физическим механизмам функционирования биомакромолекул. Биофизика. 1994. Т.39. С.949-967.   24.  Шайтан К.В. Релаксация локальных возбуждений в  макромолекулярных системах  с конформационной подвижностью. Известия РАН, сер.физич. 1995. Т.59. С.184-189.   25. Shaitan K.V. The topological structure of hypersurfaces of conformational energy levels and physical mechanisms of internal proteins mobility. Macromolecular Symp. 1996. V.106. P.321-335.   26. Ермолаева М.Д., Шайтан К.В. Особенности строения гиперповерхностей уровней конформационной энергии и динамика полиаланина. Биофизика. 1996. Т.41. С. 1168-1175.   27. Балабаев Н.К., Лемак А.С., Шайтан К.В. Молекулярная динамика и электронно-конформационные взаимодействия в ферредоксине. Молекулярная биол. 1996. Т.30. C.1348-1356.   28. Шайтан К.В., Балабаев Н.К. Лемак А.С. Ермолаева М.Д. Ивайкина А.Г. Орлов М.В. Гельфанд Е.В. Молекулярная динамика олигопептидов.1. Использование длинных траекторий и высоких температур для определения статистического веса конформационных подсостояний. Биофизика. 1997. Т.42. C.47-53.   29. Шайтан К.В., Немухин А.В., Фирсов Д.А., Богдан Т.В., Тополь И.А. Электронно-конформационные взаимодействия и значение эффективных зарядов на атомах в пептидах. Мол. биол. 1997. Т.31. C.109-117.   30. Шайтан К.В., Ермолаева М.Д., Балабаев Н.К., Лемак А.С., Орлов М.В. Молекулярная динамика олигопептидов 2. Корреляционные функции внутренних степеней свободы модифицированных дипептидов. Биофизика. 1997. Т.42. C.558-566.   31. Ермолаева М.Д., Шайтан К.В. Динамическая модуляция квантовых биений и скорости переходов в трехуровневой системе. Известия РАН. сер.физика. 1997. Т.61. №9. C.1673-1680.   32. Шайтан К.В., Ермолаева М.Д. Сарайкин С.С. Корреляция флуктуаций, карты уровней свободной энергии и явление динамического изоморфизма в ряду модифицированных дипептидов. Известия РАН, сер.физика. 1997. Т.61. №9. C.1680-1687.