Аннотация. Эффективный параллельный алгоритм численного решения уравнений RISM и определения свободной энергии гидратации был применен для изучения относительной энергии связывания 4',6-диамидино-2-фенилиндола (DAPI) с двумя различными сайтами в малом желобе ДНК. Эффективность вычислительной процедуры позволила рассчитать свободную энергию гидратации в каждой точке траектории, полученной методом молекулярной динамики, и более точно описать растворенную молекулу по сравнению с традиционным применением метода RISM для замороженных конфигураций.Ключевые слова: термодинамика, гидратация макромолекул, свободная энергия Гиббса, интегральные уравнения теории жидкостей, RISM, ДНК.
ВВЕДЕНИЕРост числа расшифрованных молекулярных структур, а также увеличение доступных вычислительных мощностей, позволяют находить новые лекарства с использованием количественных соотношений между структурой и функциональностью (QSAR) и при помощи рациональной разработки лекарственных препаратов. Наиболее точные предсказания сродства препаратов к связывающей их молекуле-мишени делаются на основании анализа изменений свободной энергии Гиббса в системе, поскольку такой метод учитывает все изменения, как в комплексе, так и в его окружении. Обычно окружение является водным, и поэтому полное изменение свободной энергии состоит из двух частей: изменение конформационной энергии молекулярной системы и изменение свободной энергии гидратации. Часто используют молекулярное моделирование с надлежащим выбором силового поля, которое определяет энергии молекулярного взаимодействия. Одним из примеров является пакет молекулярного моделирования AMBER, где для выбора параметров силового поля были затрачены значительные усилия, которые позволили выполнять успешные расчеты химических свойств множества систем [1][2][3]. Однако трудности при расчетах компонент свободной энергии гидратации исключают возможность * egor@impb.psn.ru