Corso di Laurea Magistrale in Chimica delle Molecole di Interesse Biologico

Struttura e Dinamica di Biomolecole - 2006/2007

Risultati dell'esercitazione finale - (22/29 maggio 2007):

Simulazione di un semplice polipeptide nel vuoto con dinamica guidata lungo una coordinata di stiramento dell'$\alpha$-elica

Ultimo aggiornamento: 4. giugno 2007

Descrizione dell'esercitazione

Si è simulato lo stiramento dell'$\alpha$-elica di un polipeptide formato da dieci residui: AAGAAAAGAA (A=Ala; G=Gly).

La simulazione è stata fatta in assenza di solvente, nel ``vuoto'' (lato cella = 200 Å), nell'insieme $N,V,T$, alla temperatura di 300 K.

La conformazione di partenza è stata ottenuta con una precedente equilibrazione, ed è appunto quella di un'$\alpha$-elica. Durante la simulazione, la distanza tra l'atomo di azoto del primo e dell'ultimo residuo, inizialmente di 15.5 Å, è stata portata a 33.0 Å, in tempi variabili tra 50 e 300 ps.

L'esercitazione è stata svolta da 6 studenti nell'arco di 2 ore su PC con sistema operativo GNU/Linux. Ad ogni studente è stato richiesto di eseguire il numero più alto possibile di simulazioni indipendenti con un determinato tempo di stiramento. Gli studenti hanno avuto altre 2 ore la settimana successiva per scrivere una sintetica relazione ed eventualmente finire di elaborare i risultati.

Risultati

Nella tabella e nella figura sono riportati i risultati, raggruppati per tempo di stiramento $\tau$.


$\tau$ $\bar{w}$ $\sigma$ $\Delta G$ $N$
50 129.3 10.1 108.9 9
100 117.2 10.9 93.2 9
150 104.3 8.4 90.2 7
200 105.3 10.7 82.5 9
250 99.6 7.8 87.3 8
300 96.2 7.8 84.1 5


\begin{displaymath} \bar{w}=\frac{1}{N}\sum w_{i}\end{displaymath}


\begin{displaymath} \sigma=\sqrt{\frac{1}{N-1}\sum(w_{i}-\bar{w})^{2}}\end{displaymath}


\begin{displaymath} \Delta G=\bar{w}-\frac{\beta\sigma^{2}}{2}\end{displaymath}

dove $N$ è il numero totale dei dati, $\beta$ la costante di Boltzmann.

\includegraphics[% scale=0.5]{dg.eps}

Valutazione individuale

Cognome Nome Voto
Acciai Jessica 26
Cirri Erica 24
Gustini Liliana 22
Lanzarone Salvatore 25
Peruzzini Riccardo 27
Puccioni Stefano 27

Sono state valutate globalmente le seguenti conoscenze e capacità emerse nel laboratorio, in particolar modo nell'esercitazione finale: