分⼦动⼒学模拟

分⼦动⼒学模拟是⼀种计算模拟⽅法，⽤于通过模拟分⼦和原⼦的运动来研究物质的性质。它使研究⼈员能够以原⼦级分辨率观察分⼦在固定时间内的动态⾏为，从⽽揭⽰分⼦系统的结构、动⼒学和热⼒学性质。

在分⼦动⼒学模拟中，系统中每个分⼦的运动都是通过解⽜顿运动⽅程来预测的，这些定律描述了分⼦之间的互相作⽤及其对分⼦运动的影响。通过这种⽅式，可以模拟不同环境条件下（如不同温度、压⼒或化学环境）分⼦系统的⾏为。

分⼦动⼒学模拟⼴泛应⽤于物理、化学、⽣物学和材料科学等领域。通过这种⽅法，科学家能够研究蛋⽩质折叠、药物分⼦与靶标的相互作⽤、纳⽶材料的性质以及许多其他复杂系统的微观机制。随着计算技术的发展，对更⼤系统和更⻓时间尺度的模拟成为可能，分⼦动⼒学模拟在科学研究中的应⽤将越来越⼴泛。

可分析参数

1）⻣架波动：

RMSD、RMSF

2）相互作⽤分析：

H-bonds、Ionic、hydrophobic、Saltbridges、Contact-Map

3）热点残基：

Alanine-scanning、Energy-decomposition

4）结合⾃由能：

MM/GB(PB)SA、TI、FEP

5）构象转变：

PCA、Energy-landscapeplotting

6）理化性质：

Energy、volume、pressure、temperature、densitymonitoring

7）构象采样：

clusteranalysis、dominantconformationidentification

陶术⽣物分⼦动⼒学模拟业务

分⼦动⼒学模拟在⽣物和化学体系中有许多常⻅的应⽤，包括：

1）蛋⽩质折叠和结构稳定性研究

可以模拟蛋⽩质在原⼦⽔平上的运动和结构变化，以理解其如何在不同条件下折叠成特定的结构，以及结构的稳定性和动态性。

2）酶的反应机理和催化机理

可以模拟酶与底物之间的相互作⽤，研究酶催化反应的详细机制，如过渡态的形成和解离。

3）药物设计和分⼦对接

可以通过模拟分⼦与蛋⽩质靶标或受体的结合，预测药物分⼦的结合模式和亲合⼒，从⽽指导药物设计和优化。

4）⽣物膜的结构和动态性

可以模拟⽣物膜的构建过程以及膜蛋⽩在膜上的结构和运动，研究其在细胞内的功能和作⽤。

5）溶剂效应和溶液化学

可以模拟溶剂对溶质（如离⼦、⼩分⼦）的包合和影响，研究其在溶液中的⾏为和相互作⽤。

陶术⽣物分⼦动⼒学模拟业务致⼒于提供⾼效、精准的分⼦动⼒学模拟服务，利⽤先进的GPU加速技术，我们能够快速模拟复杂的化学⽣物体系，为客⼾提供最前沿的技术⽀持和专业的分析服务，为客⼾的研究和开发提供强有⼒的⽀持，帮助客⼾在分⼦动⼒学领域取得突破。

我们的分⼦动⼒学模拟业务包括但不限于以下内容：

构象变化分析：精准模拟分⼦结构的动态变化，揭⽰其在不同条件下的构象变化。

相互作⽤分析：深⼊分析分⼦之间的相互作⽤，帮助您理解分⼦机制及其功能。

热点残基分析：识别和分析分⼦中的关键残基，提供靶点药物设计的关键数据。

结合⾃由能计算：准确计算分⼦间的结合⾃由能，为药物筛选和优化提供理论依据。

分⼦动⼒学成功合作案例

TyrosinecatabolismenhancesgenotoxicchemotherapybysuppressingtranslesionDNAsynthesisinepithelialovariancancer.CellMetab.2023Nov7;35(11):2044-2059. e8IF=29.0

顺铂等基因毒性化疗药物可通过⼲扰DNA损伤应答（DDR）机制阻碍DNA复制和细胞分裂，引发肿瘤细胞死亡。然⽽，患者易对化疗药物产⽣耐药性，因此了解患者对基因毒性化疗药物的敏感性有助于优化治疗策略。

研究团队以卵巢癌为疾病模型，发现酪氨酸代谢在化疗药物造成的DNA损伤中的作⽤。富⻢酸⼄酰⼄酸⽔解酶（FAH）在酪氨酸分解通路中催化最后⼀步反应，影响了REV1和REV7之间的相互作⽤，敲低FAH显著降低化疗引起的DNA损伤与细胞凋亡。研究团队通过分析TCGA数据库和卵巢癌患者样本，发现肿瘤细胞内Fumarate的表达⽔平与化疗敏感性密切相关。

通过使⽤分⼦对接和分⼦动⼒学模拟的⽅法，分析了Fumarate和REV1的结合模式和稳定性，揭⽰了FAH代谢产物Fumarate在核内与REV1结合，从⽽抑制跨损伤DNA合成的新机制。