新药研发网格中药物分子的对接方法

建立药物分子优化的粗略和精细对接模型,通过最小化分子间的相互作用得到最优的药物分子取向和构型.粗略对接只考虑配体的柔性信息,将配体小分子的运动处理为平移、转动和柔性键旋转3部分,而受体为刚性;精细对接则是在粗略对接模型中引入残基基团的概念,将蛋白质受体划分成若干个残基基团,通过这些残基基团的运动近似表征整个蛋白质的柔性.一个自适应的遗传算法被用于求解上述优化模型,该算法采用多种群遗传策略、信息熵控制的空间减缩搜索技术以及拟精确罚函数方法,能够快速而稳定地逼近最优解.将基于上述模型的粗略对接程序AGAsDock和精细对接程序FlexGAsDock用于新药研发网格,测试结果表明:这些程序能够有效地用于药物分子设计,并具有较高的网格计算效率.     

基于网格的海洋工程立管优化设计平台研究

针对网格计算的分布性、异构性等本质特征导致其未能有效地解决海洋工程装备中立管系统的涡激振动所引起的严重灾害问题,提出了层次型海洋工程优化复合网格体系结构,研究了优化设计的任务分解和协同方法,探讨了其协同设计的实现模式.在此基础上,以圆柱迎流方向放置附属物抑制其所受升力为目的,进行优化设计,优化结果表明合理放置附属物能够有效地降低圆柱所受升力.研究结果表明:层次型的网格平台能够为立管系统优化设计提供切实可行的研究环境,并且基于网格协同优化设计是优化立管系统的有效手段.     

钙调蛋白构象变化路径

根据已发现的钙调蛋白(CaM)打开和闭合两种不同的构象,研究了拮抗剂对构象变化的影响以及CaM全局构象变化路径.首先,进行了含拮抗剂和不含拮抗剂的两种常规分子动力学模拟,结果表明:CaM在独立存在时具有从闭合状态开启的趋势,它的构象动态变化推动了CaM变构功能的实现;拮抗剂具有将CaM的构象变化"锁住"在闭合状态的功能,有利于CaM控制一些激酶和磷酸酶的活性.在此基础上,进一步用靶向分子动力学模拟了CaM从闭合到打开的构象变化过程,得到一条稳定的变化路径和4个可能的过渡态构象.