蛋白質(zhì)吸附分子模擬中勢能計算的優(yōu)化算法.pdf

1、蛋白質(zhì)界面吸附是一類復(fù)雜而有趣的基本現(xiàn)象，在生物工程、生物醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域有著廣泛而重要的應(yīng)用。由于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性，若對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化沒有深入理解，就很難對生物學(xué)諸多領(lǐng)域進行深入研究。分子模擬技術(shù)為研究蛋白質(zhì)界面吸附帶來了希望，有助于人們從分子水平上來研究吸附的機理和吸附動力學(xué)。 勢能計算幾乎是所有分子模擬中最耗時的部分，如何優(yōu)化勢能計算算法一直是分子模擬中一個至關(guān)重要的課題。本文結(jié)合Verlet列表法和原胞列表法的思想

2、，提出了一種高效的勢能計算的新算法。算法具有如下特征：(1)基于Bekker方法，將系統(tǒng)原子按域分組，每個原子對應(yīng)的Verlet列表個數(shù)從9個降到最多可能為4個，極大地加快了模擬速度；(2)引入方向向量搜索矩陣，能更快高效地搜索元胞列表，建立Verlet列表；(3)采用特殊而高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高了程序數(shù)據(jù)操作的便捷性。模擬結(jié)果顯示，新算法的勢能計算所耗時間為傳統(tǒng)算法的30～40％。 本文運用新算法對聚十賴氨酸在固液界面上的吸附進