Задание 1. Структура порфирина
С помощью программы babel осуществлено конвертирование химических форматов. В этом задании из формата smi в mol. Но прти таком конвертировании в порфирине появились лишние водооды окло 2 азотов, котоые пишлось убрать вручную. И все равно этот порфирин был не плоским. (На картинке в центре). Тогда была выполнена оптимизация в МОРАС с 2 разными пааметризациями РМ6 (на рис. слева) и АМ1 (на рис. справа). Оба раза получена плоская молекула порфирина.
Задание 2. Спектр поглощения порфирина
В мор файл в конец добавлены: cis c.i.=4 meci oldgeo /n, some description, которые позволяют вычислять возбужденные состояния. Так был получен спектр:
|
Уровень
|
Энергия (еV)
|
Длина волны (nm)
|
| 1+ | 0 | 0 |
| 2 | 1,915176 | 647,8 |
| 3 | 2.267958 | 547.1 |
| 4 | 2.466034 | 503.1 |
| 5 | 2.827124 | 438.9 |
| 6 | 3.366044 | 368.6 |
| 7 | 3.393080 | 365.7 |
| 8 | 3.669831 | 338.1 |
| 9 | 3.872391 | 320.4 |
Задание 3.
Слева на право: дианинон парабензохинона, парабензохинон
Все изменения при добавлении заряда на кислород в парабензохиноне показаны на рисунке. Удлинение связи С-О можно объямнить тем, что одинарная связь в принципе длиннее двойной. Внесение заряда также привело к изменению геометрии бензольного кольца.
Задание 4. Тиминовый димер
Последовательность расположения на катинке слева на право: заряд системы 0, после оптимизации с зарядом +2 (имитируя возбужденное состояние); добавляем 2 электрона, т.е. снова заряд 0
Энергии систем (слева на право): -3273,5; -3253,9; -3273,6. Получается, что энергия системы из 2 тиминов меньше, чем у димера, т.е. диме менее устойчив, поэтому после оптимизации при переводе из возбужденного состояния он разваливается.
Задание 5. Координация Mg между водой, белком, ATP
Ход работы: к структуре из АТФ,воды и Asp были добавлены водороды при рН 7.0 (в babel). Помещен Mg примерно посередине между гамма-фосфором АТР и СА аспартата. Координаты pdb переведены в mop и xyz формат. Запретили в mop файле двигаться всем атомам, кротме Mg, гамма-фосфата и воды. (для вычичления нужных атомов использовался формат xyz).
На этой картинке представлено наложение 3 структур: в них, как видно, с АТФ и Asp ничего не изменилось, а вот расположение Mg воды разное. Желтый Mg - тот, который был вручную помещен в структуру, светло-зеленый магний - из структуры целого белка из PDB банка. Темно-зеленый магний - это то, куда сдвинулся желтенький после проведения оптимизации. А теперь по-порядку:
Показана одна и таже структура до и после оптимизации: Желтый магний и светлая вода - это до; зеленый магний и темная вода - после. Как видно: Мg изменил свое положение и вода развернулась к нему О.
А это наложение структуры из белка и полученной после оптимизации моей структуры. Темно-зеленый магний - из белка, светлый - из оптимизированной структуры. Как видно расстояние между ними всего 0.8 А, а разрешение с которым получена структура этого белка, целых 2.7 А. Таким образом, моя оптимизация положения Мg вполне соответствует действительности.