Predstavili smo večskalno simulacijo molekule DNA v 1M solni raztopini z uporabo metode prilagodljive ločljivosti. Le-ta dovoljuje molekulam topila, t.j., vode in ionov, spreminjanje njihove ločjivosti od atomistične do mezoskopske in nazaj med potekom simulacije. Domena visoke ločljivosti se premika skupaj s težiščem molekule DNA, ki jo modeliramo z visoko ločljivostjo. Pokazali smo, da naše večskalne simulacije zagotavljajo stabilen molekularni sistem molekule DNA v solni raztopini, ki ima podobne statistične lastnosti kot jih poda standardna vseatomistična simulacija. Posebno pozornost smo namenili kolektivnim lastnostim sistema, kot je dielektrična konstanta, ki predstavljajo občutljivo merilo za učinkovitost našega večskalnega pristopa.
COBISS.SI-ID: 5756698
Bakterijska DNA giraza in topoizomeraza IV sta esencialna encima, ki kontrolirata topološko stanje DNA med replikacijo in zato validirani tarči za protibakterijske učinkovine. V knjižnici analogov oroidina, alkaloida iz morja, smo identificirali nizko mikromolarne zaviralce DNA giraze iz E. coli, s 5,6,7,8-tetrahidrokinazolinskim and 4,5,6,7-tetrahidrobenzo [1,2-d]tiazolnim skeletom. Optimizacija na osnovi strukture začetnih zadetkov je dala nizko nanomolarne zaviralce DNA giraze iz E. coli, med katerimi so nekateri zavirali topoizomerazo IV in DNA girazo iz S aureus v mikromolarni koncentraciji. Nekatere spojine so imele tudi protibakterijsko aktivnost na Gram pozitivnih bakterijskih sevih, ovrednotenje na bakterijske seve iz normalne E.coli, in na seve impA in Delta tolC spremenjene E.coli pa kažejo, da so ali substrati celične črpalke in/ali nimajo fizikalno kemijskih lastnosti potrebnih za prehod celične stene. Naša študija je osnova za optimizacijo tega razreda spojin za dualne zaviralce DNA giraze in topoizomeraze IV s protibakterijsko aktivnostjo.
COBISS.SI-ID: 3889009
Z uporabo simulacij molekulske dinamike z ločenima termostatoma za translacijske in rotacijske prostostne stopnje smo proučevali vpliv rotacijskega gibanja vode na interakcije med Lennard-Jonesovimi topljenci. Situacija, pri kateri je rotacijska temperatura višja kot transkacijska (T-R)T-T) posnema efekt mikrovalov na modelnih raztopinah. Simulacije molekulske dinamike kažejo, da so raztopine Lennard-Jonesovih topljencev bolj strukturirane, če povečamo T-R, pri čemer je T-T konstantna. To se kaže pri povečanju prvega in drugega vrha radialne porazdelitvene funkcije topljenec-topljenec. Poleg tega se prvi vrh pomika proti večjim razdaljam; ta efekt lahko pripišemo destabilizaciji vodnih molekul v prvi hidratacijski lupini okrog hidrofobnih topljencev. Še več dokazov o močnih efektih rotacijsko vzbujen vode dajejo simulacije kratkih hidrofobnih polimerov, ki s povečanjem T-R zavzamejo bolj kompaktne konformacije. V teh simulacijah vidimo redistribucijo vodnih molekul, ki uidejo iz hidrofobnih žepov da bolje raztopijo monomere, ki so izpostavljeni topilu.
COBISS.SI-ID: 1536690627