Search
Search results for: molecular dynamics
-
Molecular dynamics studies of polyurethane nanocomposite hydrogels
PublicationPolyurethane PEO-based hydrogels have a broad range of biomedical applicability. They are attractive for drug-controlled delivery systems, surgical implants and wound healing dressings. In this study, a PEO based polyurethane hydrogels containing Cloisite R 30B, an organically modified clay mineral, was synthesized. Structure of nanocomposite hydrogels was determined using XRD technique. Its molecular dynamics was studied by means...
-
Changes of Conformation in Albumin with Temperature by Molecular Dynamics Simulations
PublicationThis work presents the analysis of the conformation of albumin in the temperature range of 300K – 312K, i.e., in the physiological range. Using molecular dynamics simulations, we calculate values of the backbone and dihedral angles for this molecule. We analyze the global dynamic properties of albumin treated as a chain. In this range of temperature, we study parameters of the molecule and the conformational entropy derived from...
-
Molecular dynamics simulations of ultraprecision machining of fcc monocrystals
PublicationArtykuł zawiera wyniki wielkoskalowych symulacji dynamiczno-molekularnych ultraprecyzyjnego skrawania monokryształów metali niedeformowalnym narzędziem. Zmiennymi parametrami symulacji były: szybkość i głębokość skrawania, temperatura, orientacja krystalograficzna skrawanego kryształu oraz kształt narzędzia.Analizie poddano zmiany strukturalne w obrabianym materiale.
-
Interatomic potential suitable for the modeling of penta-graphene: Molecular statics/molecular dynamics studies
PublicationWe test the potentials available for elemental carbon, with the scope to choose the potential suitable for the modeling of penta-graphene, the latest two dimensional carbon allotrope. By using molecular statics and molecular dynamics simulations we show that there is only one potential e namely the Tersoff-type potential proposed by Erhart and Albe in 2005 e which is able to correctly describe all the important features of penta-graphene....
-
Anisotropic mechanical behavior and auxeticity of penta-graphene: Molecular statics/molecular dynamics studies
PublicationWe investigate the mechanical properties of penta-graphene (PG), a recently proposed two-dimensional carbon allotrope using atomistic simulation techniques combined with the empirical description of interatomic interactions. We report on the dependence of its three in-plane mechanical moduli (i.e. Young's modulus, Poisson's ratio and shear modulus) on the deformation direction, strain and temperature. We show that PG displays a...
-
Molecular aspects of the interaction between amphotericin B and a phospholipid bilayer: molecular dynamics studies.
PublicationAmfoterycyna B jest antybiotykiem z grupy polienów makrolidowych. Stosowany jest on w leczeniu układowych infekcji grzybowych. Wiadomo że związek ten oddziałuje ze składnikami błon lipidowych i tworzy kanały. W przedstawianej pracy prezentowane są wyniki symulacji przeprowadzonej dynamiką molekularną układu składającego się z 200 cząsteczek lipidów DMPC i jednej cząsteczki amfoterycyny ułożonej na powierzchni błony. Z przeprowadzonej...
-
Hydration of amino acids: FTIR spectra and molecular dynamics studies
PublicationThe hydration of selected amino acids, alanine, glycine, proline, valine, isoleucine and phenylalanine, has been studied in aqueous solutions by means of FTIR spectra of HDO isotopically diluted in H2O. The difference spectra procedure and the chemometric method have been applied to remove the contribution of bulk water and thus to separate the spectra of solute-affected HDO. To support interpretation of obtained spectral results,...
-
Molecular-dynamics simulation of clustering processes in sea-ice floes
Publication -
Cation diffusion coefficients in CuAgI via molecular dynamics simulations
PublicationPraca prezentuje wyniki analizy strukturalnej otrzymane poprzez symulacje dynamiczno-molekularne (zespół NpT, dwuciałowy potencjał Vashisty-Rahmana) superjonowego związku o składzie (1-x)Cu-xAg-I, x = 0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0). Wyznaczono wartość współczynnika dyfuzji kationów i energii aktywacji w funkcji składu szkła i temperatury. Otrzymane rezultaty porównano z danymi literaturowymi.
-
The structure of rarefied and densified PbSiO3 glass: a molecular dynamics study.
PublicationArtykuł przedstawia wyniki symulacji dynamiczno-molekularnychstruktury rozrzedzonego i zagęszczonego szkła PbSiO3 (w zakresie gęstości od 3000 kg/m3 do 8000 kg/m3). Otrzymane wyniki dokładnie przedyskutowano pod kątem blisko- i średnio-zasięgowego uporządkowania atomów i porównano ze strukturą szkła PbSiO3 o normalnej gęstości (5970kg/m3) oraz ze strukturą rozrzedzonych i zagęszczonych szkieł PbGeO3.
-
Molecular dynamics simulations of the growth of poly (chloro-para-xylylene) films.
PublicationParylene C, poly(chloro-para-xylylene) is the most widely used member of the parylene family due to its excellent chemical and physical properties. In this work we analyzed the formation of the parylene C film using molecular mechanics and molecular dynamics methods. A five unit chain is necessary to create a stable hydrophobic cluster and to adhere to a covered surface. Two scenarios were deemed to take place. The obtained results...
-
Structure of liquid gold from tight-binding driven molecular-dynamics
PublicationPraca przedstawia wyniki symulacji ciekłego złota w nadkomórce periodycznej przy użyciu stworzonego przez autorów programu komputerowego, za pomocą połączonych metod dynamiki molekularnej (MD) i ciasnego wiązania (TB). Omówiono strukturę tak symulowanej cieczy, porównując ją z dostępnymi danymi doświadczalnymi oraz wynikami innych symulacji, pod kątem radialnej i kątowej funkcji rozkładu i elektronowej gęstości stanów.A tight-binding...
-
Interactions of amphotericin B derivatives with lipid membranes - a molecular dynamics study
PublicationW pracy analizowano oddziaływanie dwóch nisko-toksycznych pochodnych amfoterycyny B (związki SAmE i PAmE) z modelami błon lipidowych. Badania wykonane zostały za pomocą dynamiki molekularnej. Modele błon oprócz fosfolipidów DMPC zawierały odpowiednio cholesterol (model błony zwierzęcej) lub ertosterol (model błony grzybowej). Analiza wyników wykazała, że obie pochodne amfoterycyny B zachowują się inaczej w błonie cholesterolowej...
-
Structure and Molecular Dynamics in Renewable Polyamides from Dideoxy-Diamino Isohexide
PublicationThe chemical structure, the conformation, andthe flexibility of the polymer chain fragments present in thepolyamides synthesized from 2,5-diamino-2,5-dideoxy-1,4;3,6-dianhydrosorbitol, 1,4-diaminobutane, and either sebacic orbrassylic acid have been studied by liquid-state 2D NMRspectroscopy viz. correlation spectra (COSY) and heteronuclearmultiple-bond correlation spectra (gHMBC), by 13Ccross-polarization/magic-angle spinning...
-
A molecular dynamics study of the influence of chemical reduction on the structure of amorphous germania
PublicationPraca poświęcona jest badaniom struktury blisko- i średniozasięgowej redukowanego amorficznego tlenku germanu o składzie 1Ge 1GeO2 za pomocą symulacji dynamiczno-molekularnych. Symulacje MD realizowano w zespole mikrokanonicznym (NVE), z wykorzystaniem dwuciałowego potencjału oddziaływania miedzyatomowego Borna-Mayera-Hugginsa. Wyraźnie widoczna tendencja do aglomeracji neutralnych atomów Ge została porównana z tendencją do aglomeracji...
-
The structure of porous and spontaneously densified amorphous PbSiO3: a Molecular Dynamics study.
PublicationW pracy zaproponowano nową metodę numerycznego otrzymywania strukturporowatych metodą dynamiki molekularnej. Metoda polega na rozpoczęciu symulacji z ładunkami ekranowanymi i stopniowym zwiększaniu ich do pełnych ładunków jonowych. Metodę zastosowano do układu PbSiO3.
-
Interaction of amphotericin B with phospholipids in the model membrane - molecular dynamics study.
PublicationAmfoterycyna B jest antybiotykiem używanym w leczeniu układowych infekcji grzybowych. Jej mechanizm działania polega na tworzeniu kanałów wewnątrz błon lipidowych. W przedstawianej pracy publikowane są wyniki symulacji przeprowadzonej dynamiką molekularną monomerycznej i dimerycznej formy antybiotyku wewnątrz błony lipidowej zbudowanej z cząsteczek DMPC. Wyniki te wskazują, że powinowactwo cząsteczek amfoterycyny wewnątrz dimeru...
-
Molecular dynamics and verisimilitude - to what extent can one trust a computational simulation?
PublicationFor the last several tens of years, computer simulations have become of undeniable importance. Molecular Dynamics (MD) simulation techniques are used to examine the phenomena which occur at the level that cannot be observed directly. Thus, they can be successfully exploited in many different scientific fields such as: materials science, applied mathematics and theoretical physics, biochemistry, biophysics or drug design. Despite...
-
Comparative molecular dynamics simulations of amphotericin B-cholesterol/ergosterol membrane channels
PublicationBadania polegały na przeprowadzeniu porównawczej dynamiki molekularnej dla dwóch typów kanałów amfoterycyny B. Obie symulacje różniły się rodzajem sterolu (cholesterol lub ergosterol). Na podstawie wyników przeprowadzonych prac ustalono jakie elementy strukturalne badanych kanałów mogą być odpowiedzialne za selektywne działanie amfoterycyny B.
-
Solvation of N-methylformamide by ethanol: a comparison of molecular dynamics calculations with the experimental data
PublicationWykonano obliczenia metodami dynamiki molekularnej dla tytułowego układu. Rezultaty porównano z uzyskanymi wcześniej wynikami pomiarów termodynamicznych oraz wnioskami z nich wyciągniętymi.
-
Molecular Dynamics study of short and medium range order in modified BGO glasses.
PublicationArtykuł przedstawia wyniki symulacji dynamiczno-molekularnychniemodyfikowanych i modyfikowanych szkieł BGO o różnych stechiometriach. Otrzymane wyniki dokładnie przedyskutowano pod kątem blisko- i średnio-zasięgowego uporządkowania atomów i porównano z innymi dostępnymi danymi literaturowymi.
-
Combining tight-binding and molecular dynamics methods to model the behaviour of metals in the plastic regime
PublicationOpisujemy zastosowanie metody dwuskalowej (kwantowo-klasycznej) w zastosowaniu do metali. Region energetycznie najważniejszy jest traktowany kwantowo, podczas gdy reszta układu jest traktowana klasycznie. Wprowadzamy własną implementację metody oraz przedstawiamy uzyskane wyniki dla metali.
-
Molecular dynamics study on the role of solvation water in the adsorption of hyperactive AFP to the ice surface
PublicationUsing computer simulations, the early stages of the adsorption of the CfAFP molecule to the ice surface were analyzed. We found that the ice and the protein interact at least as early as when the protein is about 1 nm away from the ice surface. These interactions are mediated by interfacial solvation water and are possible thanks to the structural ordering of the solvent. This ordering leads to positional preference of the protein...
-
Structure of the interlayer between Au thin film and Si-substrate: Molecular Dynamics simulations
PublicationInteraction between 2, 3, 5 and 7 atomic layers of gold and a (111) silicon surface was investigated with the molecular dynamics simulation method. The simulation of the diffusion interaction between gold and silicon in the temperature range 425-925 K has been carried out. The peculiarities of the concentration changes of the interacting components and the atomic density at the boundary...
-
Influence of a lipid bilayer on the conformational behavior of amphotericin B derivatives - A molecular dynamics study.
PublicationAmphotericin B (AmB) is an effective but very toxic antifungal antibiotic. In our laboratory a series of AmB derivatives of improved selectivity of action was synthesized and tested. To understand molecular basis of this improvement, comparative conformational studies of amphotericin B and its two more selectivederivatives were carried out in an aqueous solution and in a lipid membrane. These molecular simulation studies revealed...
-
Furan Fragmentation in the Gas Phase: New Insights from Statistical and Molecular Dynamics Calculations
PublicationWe present a complete exploration of the different fragmentation mechanisms of furan (C4H4O) operating at low and high energies. Three different theoretical approaches are combined to determine the structure of all possible reaction intermediates, many of them not described in previous studies, and a large number of pathways involving three types of fundamental elementary mechanisms: isomerization, fragmentation, and H/H2 loss...
-
Formation of Protein Networks between Mucins: Molecular Dynamics Study Based on the Interaction Energy of the System
PublicationMolecular dynamics simulations have been performed for a model aqueous solution of mucin. As mucin is a central part of lubricin, a key component of synovial fluid, we investigate its ability to form cross-linked networks. Such network formation could be of major importance for the viscoelastic properties of the soft-matter system and crucial for understanding the lubrication mechanism in articular cartilage. Thus,the inter- and...
-
Structural and dynamic changes adopted by EmrE, multidrug transporter protein—Studies by molecular dynamics simulation
PublicationEmrE protein transports positively charged aromatic drugs (xenobiotics) in exchange for two protons and thus provides bacteria resistance to variety of drugs. In order to understand how this protein may recognize ligands, the monomer and asymmetric apo-form of the EmrE dimer embedded in a heterogeneous phospholipid (POPE + POPG) membrane were studied by molecular dynamics simulations. Dimer is regarded as a functional form of the...
-
Anion–water interactions of weakly hydrated anions: molecular dynamics simulations of aqueous NaBF4 and NaPF6
PublicationIn aqueous ionic solutions, both the structure and the dynamics of water are altered dramatically with respect to the pure solvent. The emergence of novel experimental techniques makes these changes accessible to detailed investigations. At the same time, computational studies deliver unique possibilities for the interpretation of the experimental data at the molecular level. Here, using molecular dynamics simulations, we demonstrate...
-
Structural and dynamic insights on the EmrE protein with TPP+ and related substrates through molecular dynamics simulations
PublicationEmrE is a bacterial transporter protein that forms an anti-parallel homodimer with four transmembrane helices in each monomer. EmrE transports positively charged aromatic compounds, such as TPP+ and its derivatives. We performed molecular dynamics (MD) simulations of EmrE in complex with TPP+, MeTPP+, and MBTPP+ embedded in a membrane. The detailed molecular properties and interactions were analysed for all EmrE-ligand complexes....
-
Early stages of condensation from the gaseous phase in a H2O-N2 system: a molecular dynamics study.
PublicationW pracy przedstawiono wyniki symulacji wczesnych etapów kondensacji z fazy gazowej w układzie xH2O (1-x)N2. Przeanalizowano całkowitą liczbę klastrów, średni rozmiar klastra i rozmiar klastra maksymalnego w funkcji czasu.
-
Molecular dynamics simulation and MM-PBSA analysis of Oxytricha nova TEBP ternary complex with ssDNA
PublicationPraca dotyczy badań metodami chemii obliczeniowej właściwości elektrostatycznych i termodynamicznych kompleksu telomerowego białka TEBP pochodzącego z organizmu Oxytricha z jednoniciowym telomerowym DNA (ssDNA).
-
Catalytic Mechanism of Non-Target DNA Cleavage in CRISPR-Cas9 Revealed by Ab Initio Molecular Dynamics
PublicationCRISPR-Cas9 is a cutting-edge genome editing technology, which uses the endonuclease Cas9 to introduce mutations at desired sites of the genome. This revolutionary tool is promising to treat a myriad of human genetic diseases. Nevertheless, the molecular basis of DNA cleavage, which is a fundamental step for genome editing, has not been established. Here, quantum–classical molecular dynamics (MD) and free energy methods are used...
-
Identification of 1H‐indene‐(1, 3, 5, 6)‐tetrol derivatives as potent pancreatic lipase inhibitors using molecular docking and molecular dynamics approach
PublicationPancreatic lipase is a potential therapeutic target to treat diet-induced obesity in humans, as obesity-related diseases continue to be a global problem. Despite intensive research on finding potential inhibitors, very few compounds have been introduced to clinical studies. In this work, new chemical scaffold 1H-indene-(1,3,5,6)-tetrol was proposed using knowledge-based approach, and 36 inhibitors were derived by modifying its...
-
Long range molecular dynamics study of regulation of eukaryotic glucosamine-6-phosphate synthase activity by UDP-GlcNAc
PublicationGlucosamine-6-phosphate (GlcN-6-P) synthase catalyses the first and practically irreversible step in hexosamine metabolism. The final product of this pathway, uridine 5' diphospho N-acetyl-D-glucosamine (UDPGlcNAc), is an essential substrate for assembly of bacterialand fungal cell walls. Moreover, the enzyme is involved in phenomenon of hexosamine induced insulin resistance in type II diabetes, which makes it a potential target...
-
Comparative molecular dynamics study of dimeric and monomeric forms of HIV-1 protease in ligand bound and unbound state
PublicationHuman immunodeficiency virus type 1 protease (HIV-1 PR) is a viral-encoded enzyme that forms a homodimer. HIV-1 PR is essential for replication and assembly of the virus and inactivation of HIV-1 PR enzyme causes production of immature, noninfectious viral particles and thus HIV-1 PR is an attractive target in anti-AIDS drug design. In our current work, we performed molecular dynamics (MD) calculations (500 ns) for two different...
-
Performance of extended Lagrangian schemes for molecular dynamics simulations with classical polarizable force fields and density functional theory
PublicationIterative energy minimization with the aim of achieving self-consistency is a common feature of Born-Oppenheimer molecular dynamics (BOMD) and classical molecular dynamics with polarizable force fields. In the former, the electronic degrees of freedom are optimized, while the latter often involves an iterative determination of induced point dipoles. The computational effort of the self-consistency procedure can be reduced by re-using...
-
On the Possibility of the Amphotericin B-Sterol Complex Formation in Cholesterol- and Ergosterol-Containing Lipid Bilayers: A Molecular Dynamics Study
PublicationAmphotericin B (AmB) is a well-known membrane-active antibiotic that has been used to treat systemicfungal infections for more than 45 years. Therapeutic application of AmB is based on the fact that it is moreactive against ergosterol-containing membranes of fungal cells than against mammalian membranes withcholesterol. In this paper, we examine the hypothesis according to which the selectivity of the AmB's membraneaction originates...
-
MM/PBSA analysis of molecular dynamics simulations of bovine beta-lactoglobulin: free energy gradients in conformational transitions?
PublicationPraca dotyczy pH zależnych zmian konformacyjnych EF pętli beta-laktoglobuliny. Zmiany te są śledzone za pomocą metod obliczeniowych chemii (dynamika molekularna oraz metody MM/PBSA).
-
Long range molecular dynamics study of interactions of the eukaryotic glucosamine-6-phosphate synthase with fructose-6-phosphate and UDP-GlcNAc
PublicationGlucosamine-6-phosphate synthase (EC 2.6.1.16) is responsible for catalysis of the first and practically irreversible step in hexosamine metabolism. The final product of this pathway, uridine 5 diphospho Nacetyl- d-glucosamine (UDP-GlcNAc), is an essential substrate for assembly of bacterial and fungal cell walls. Moreover, the enzyme is involved in phenomenon of hexosamine induced insulin resistance in type II diabetes, which...
-
Molecular dynamics simulations reveal the balance of forces governing the formation of a guanine tetrad—a common structural unit of G-quadruplex DNA
PublicationG-quadruplexes (G4) are nucleic acid conformations of guanine-rich sequences, in which guanines are arranged in the square-planar G-tetrads, stacked on one another. G4 motifs form in vivo and are implicated in regulation of such processes as gene expression and chromosome maintenance. The structure and stability of various G4 topologies were determined experimentally; however, the driving forces for their formation are not fully...
-
Toward mechanosynthesis of diamondoid sructures: viii. quantum-chemical molecular dynamics simulations of hexagonal silicon-iv structure synthesis with stm
Publicationw tej publikacji badano metodami kwantowo-chemicznymi różne strategie mechanosyntezy heksagonalnego krzemu iv. określono przybliżone warunki mechanosyntezy krzemu w formie lonsdaleitu za pomocą uhv-spm.
-
Characteristics of hydration water around hen egg lysozyme as the protein model in aqueous solution. FTIR spectroscopy and molecular dynamics simulation
PublicationW niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące hydratacji białka modelowego - lizozymu z jaja kurzego w roztworze wodnym. Wiodącą techniką stosowaną w badaniach była spektroskopia oscylacyjna FTIR z zastosowaniem techniki rozcieńczenia izotopowego wody półciężkiej HDO w roztworze wody zwykłej. Analiza widma HDO przy pomocy "metody widm zaburzonych" pozwoliła na wyizolowanie widma wody zaburzonej przez lizozym, a tym samym...
-
The structure of Pb-PbO-SiO2 glass via molecular dynamics. Struktura szkła Pb-PbO-SiO2: symulacje dynamiczno-molekularne.
PublicationPraca poświęcona jest badaniom struktury blisko i średniozasięgowej częściowo zredukowanego szkła ołowiowo-krzemianowego o stechiometrii 1Pb1PbO1SiO2 uzyskanego na drodze symulacji dynamiczno-molekularnych. Otrzymane rezultaty porównamy z danymi otrzymanymi dla szkła niemodyfikowanego (2PbO1SiO2) i całkowicie zredukowanego (2Pb1SiO2).
-
Interactions of N-alkyl-N-methylmorpholinium based ionic liquids with acetonitrile studied by density and velocity of sound measurements and molecular dynamics simulations
PublicationMorpholinium-based ionic liquids (ILs) and their mixtures with polar co-solvents are an interesting class of emerging electrolytes in electrochemistry that is relatively poorly studied. In this work, densities and sound velocities of four ILs, N-ethyl-N-methylmorpholinium tetrafluoroborate, N-butyl-N-methylmorpholinium tetrafluoroborate, N-octyl-N-methylmorpho-linium tetrafluoroborate and N-decyl-N-methylmorpholinium tetrafluoroborate...
-
"Car-Parrinello molecular dynamics" jako kluczowe narzędzie informatyczne w badaniach syntezy cienkich warstw diamentowych metodą PA CVD
PublicationPraca omawia zastosowanie metody Car-Parrinello MD w symulacji procesu wzrostu cienkich warstw diamentowych w metodzie PAC VD.
-
Mechanism of Binding of Antifungal Antibiotic Amphotericin B to Lipid Membranes: An Insight from Combined Single-Membrane Imaging, Microspectroscopy, and Molecular Dynamics
PublicationAmphotericin B is a lifesaving polyene antibiotic used in the treatment of systemic mycoses. Unfortunately, the pharmacological applicability of this drug is limited because of its severe toxic side effects. At the same time, the lack of a well-defined mechanism of selectivity hampers the efforts to rationally design safer derivatives. As the drug primarily targets the biomembranes of both fungi and humans, new insights into the...
-
The Product of Matrix Metalloproteinase Cleavage of Doxorubicin Conjugate for Anticancer Drug Delivery: Calorimetric, Spectroscopic, and Molecular Dynamics Studies on Peptide–Doxorubicin Binding to DNA
PublicationMatrix metalloproteinases (MMPs) are extracellular matrix degradation factors, promoting cancer progression. Hence, they could provide an enzyme-assisted delivery of doxorubicin (DOX) in cancer treatment. In the current study, the intercalation process of DOX and tetrapeptide-DOX, the product of the MMPs' cleavage of carrier-linked DOX, into dsDNA was investigated using stationary and time-resolved fluorescence spectroscopy, UV-Vis...
-
Preferential solvation in (amide+alcohol) binary mixtures. Part 2. The N-methylpyrrolidinone+methanol mixture at T = 313.15 K: thermodynamic resultsand molecular dynamics calculations.
PublicationBadano zjawisko preferencyjnej solwatacji amidu (N-metylopyrrolidonu) przez metanol wykorzystując dwie uzupełniające się metody: bezpośrednich pomiarów własności termodynamicznych roztworu oraz symulacji komputerowych. W metodzie pierwszej dokonano pomiarów wielkości termodynamicznych takich jak: nadmiarowa energia swobodna mieszania, nadmiarowa objętość mieszania oraz współczynnika ściśliwości izotermicznej mieszaniny,...
-
Preferential solvation in (amide+alcohol) binary mixtures. Part 1. The N- methylpyrrolidinone+ethanol mixture at T = 313.15 K: thermodynamic resultsand molecular dynamics calculations.
PublicationBadano zjawisko preferencyjnej solwatacji amidu (N-metylopyrrolidonu) przez etanol wykorzystując dwie uzupełniające się metody: bezpośrednich pomiarów własności termodynamicznych roztworu oraz symulacji komputerowych. W metodzie pierwszej dokonano pomiarów wielkości termodynamicznych takich jak: nadmiarowa energia swobodna mieszania, nadmiarowa objętość mieszania oraz współczynnika ściśliwości izotermicznej mieszaniny,...