Modelos tridimensionales de dinámica molecular

Los modelos tridimensionales de dinámica molecular son conceptualmente muy similares al modelo HP, pero en espacios tridimensionales, normalmente considerando de forma explícita al solvente y con funciones de evaluación de energía muy complejas, del tipo:

$$P(r^{N}) = w_{1} \cdot enlaces(r^{N}) + w_{2} \cdot \acute{a}ngulos(r^{N}) + w_{3} \cdot torsiones(r^{N}) + w_{4} \cdot interacciones(r^{N})$$ (3.1)

donde $w_{1},w_{2},w_{3},w_{4}$ son los pesos de cada término y $P(r^{N})$ es la energía potencial de $N$ átomos en las posiciones $r_{n}$.

Una simulación de dinámica molecular es un experimento en que se evalúa la energía de cada átomo de la macromolécula que nos interesa a intervalos muy cortos, del orden de $10^{-12}s$. El cambio de energía entre intervalos consecutivos es en realidad la resultante de las fuerzas que actúan sobre cada átomo, que se traduce en un cambio de conformación en cada transición (Leach, 2001). Son experimentos muy costosos en términos de recursos de cómputo.

Como ejemplo cito el experimento Folding@Home, que utiliza computación distribuída por todo el mundo, por medio de salvapantallas, para realizar simulaciones de dinámica molecular. Aquí tenéis algunas películas que muestran algunas de ellas: desnaturalización, hélice y colapso.