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Theoretical Investigation on the Biomolecular Systems using Multiscale Modelling

Pang, Ziwei 1
1 Institut für Physikalische Chemie (IPC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Die Untersuchung von Protein-Ligand-Wechselwirkungen ist für biomolekulare Systeme von entscheidender Bedeutung und eine Herausforderung. Insbesondere haben traditionelle Laborexperimente oft Schwierigkeiten, die Mechanismen der Reaktionen zu erklären, während klassische theoretische Berechnungsmethoden Defizite im Umgang mit der System- und Zeitskala biomolekularer Systeme aufweisen. In dieser Arbeit werden sogenannte enhanced Sampling-Methoden auf der Grundlage von Molekulardynamiksimulationen (MD) und Algorithmen für künstliche neuronale Netze (ANN), die auf semi-empirischen quantenmechanischen (QM) Ansätzen beruhen, zur Untersuchung verschiedener biomolekularer Systeme eingesetzt. ... mehr

Abstract (englisch):

The study of protein-ligand interactions is crucial and challenging for biomolecular systems. In particular, traditional laboratory experiments often have difficulties explaining the mechanisms of the reactions, while classical theoretical computational methods have shortages in dealing with the system scale and time scale of biomolecular systems. In this work, enhanced sampling methods based on molecular dynamics (MD) simulations and artificial neural network (ANN) algorithms based on semi-empirical quantum mechanics (QM) approaches were applied to explore different biomolecular systems.
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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000148219
Veröffentlicht am 11.07.2022
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 11.07.2022
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000148219
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang xi, 171 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Chemie und Biowissenschaften (CHEM-BIO)
Institut Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Prüfungsdatum 28.04.2022
Schlagwörter Protein-ligand interaction, Molecular dynamics simulation, Quantum mechanics, Metadynamics, Machine learning
Referent/Betreuer Elstner, Marcus
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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