Anotace
Cílem tohoto kurzu je naučit výpočetní metody na atomistické úrovni užitečné pro farmaceutickou vědu a vývoj léčiv. Studenti se seznámí s principy a praktickými aplikacemi používanými při atomistických simulacích. Kurz učí, jak předpovídat experimentální vlastnosti a kriticky interpretovat výsledky atomistických simulací.
Témata zahrnují molekulární reprezentaci (molekulární graf, konformace, SMILES), kvantovou mechaniku (Schrödingerova rovnice, Hartreeho–Fockova metoda, základní stav, povrch potenciální energie, ab initio síly, optimalizace geometrie), klasickou molekulární dynamiku (pohybová rovnice, silové pole, Verletův algoritmus, příprava systému, periodické okrajové podmínky, solvatace, termostat, barostat, ekvilibrace), analýzu molekulární dynamiky
(odmocnina střední kvadratické chyby (RMSD), analýza vodíkových vazeb, redukce dimenze dat, analýza hlavních komponent (PCA), kinetické modely, Markovův model), atomistické strojové učení (predikce molekulárních vlastností, predikce struktury proteinů, de novo návrh proteinů), strukturní modelování (molekulární dokování, detekce vazebných míst, predikce vazebné afinity).