A bottom-up physical approach from small peptides to proteins. Methods and ab initio potentials

Resumen

En esta tesis se desarrollan, en primer lugar, una serie de herramientas analíticas y computacionales para simular macromoléculas biológicas y con la vista puesta en el problema del plegamiento de las proteínas. Así, se introduce un criterio estadístico (distancia) que permite comparar de forma físicamente significativa diferentes energías potenciales en sistemas complejos. A continuación, se presenta un esquema de coordenadas internas para moléculas orgánicas generales (denominado SASMIC) que permite separar maximalmente los movimientos "soft" de los "hard" y que facilita la imposición de ligaduras holónomas sobre el sistema. En último lugar, en el apartado de herramientas, se demuestra un resultado matemático acerca de la factorización de las coordenadas externas en los determinantes de tensores métricos que aparecen al integrar los momentos en modelos de mecánica estadística ligados. Estas herramientas se utilizan en dos problemas prácticos, usando como sistema el dipéptido modelo formil-L-alanina-amida: Primero, se evalúa la dependencia conformacional de los términos correctivos a la superficie de energía potencial que provienen de los determinantes de tensores métricos mencionados arriba y, para finalizar, se realiza un estudio de la eficiencia de diferentes "model chemistries" de química cuántica con los métodos RHF y MP2 y bases de Pople.