Семинар «Спектральная теория дифференциальных операторов», 29 октября 2025 г.

Заседание семинара «Спектральная теория дифференциальных операторов» состоится 29 октября в 18.30 в дистанционном формате. На семинаре будет представлен доклад д.ф.-м.н., заведующего лабораторией Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ Владимира Борисовича Сулимова «Суперкомпьютерный докинг, глобальная оптимизация на многомерной поверхности и разработка лекарств против COVID-19». 

Аннотация доклада:
Пандемия COVID-19 показала, что суперкомпьютерный докинг стал одним из основных инструментов на начальной стадии разработки лекарств ‒ на стадии разработки ингибиторов заданных терапевтических белков-мишеней. Ингибиторы ‒ основа лекарств. Докинг ­­‒ это метод молекулярного моделирования, с помощью которого находят положение молекулы кандидата в ингибиторы (лиганда) в активном центре белка-мишени и оценивают свободную энергию связывания лиганда с белком. Парадигма докинга предполагает, что лиганд связывается в активном центре белка-мишени вблизи глобального минимума энергии системы белок-лиганд. Размерность этой энергетической поверхности определяется числом степеней свободы системы белок-лиганд, и даже для жесткого белка с учетом трансляций и вращений лиганда как жесткого целого и внутренних вращательных степеней свободы лиганда число степеней свободы равно 10 - 20. Как вычислять энергию? Силовое поле и квантовая химия (механика). Рассмотрены три созданных в МГУ программы докинга: SOL, FLM и SOL-P. SOL ‒ классическая программа докинга, использующая генетический алгоритм глобальной оптимизации и сетку заранее рассчитанных потенциалов взаимодействия атомов лиганда с белком; SOL адаптирована для виртуального скрининга многих тысяч (до 1 миллиона) молекул. FLM и SOL-P - новое поколение суперкомпьютерных многопроцессорных программ докинга, осуществляющих поиск не только глобального минимума энергии, но и целого спектра низкоэнергетических минимумов; FLM и SOL-P отличаются от большинства существующих программ докинга отсутствием многих упрощений и аппроксимаций, в том числе отсутствием заранее вычисляемых сеток потенциалов взаимодействий атомов лиганда с белком. В работе программ докинга SOL, FLM и SOL-P используется силовое поле MMFF94. Программа обобщенного докинга FLM основана на массированном параллельном выполнении локальных оптимизаций энергии системы белок-лигнад из случайных положений лиганда в активном центре белка-мишени при варьировании положений всех атомов. Программа обобщенного докинга SOL-P основана на методе глобальной оптимизации, опирающемся на разложение многомерных тензоров в тензорные поезда. Квантово-химический постпроцессинг ‒ квантово-химический расчет энтальпии связывания лиганда с белком с помощью квантово-химического метода для лучших по результатам докинга лигандов. Квантовый квазидокинг ‒ путь к созданию квантового докинга. Применение виртуального скрининга больших баз данных с помощью и квантово-химического постпроцессинга для открытия новых экспериментально подтвержденных ингибиторов коронавируса SARS-CoV-2, вызвавшего пандемию COVID-19.

Трансляция заседания семинара будет проходить на сайте https://expert.msu.ru/
Начало трансляции 29 октября в 18.30.
В случае проблем с подключением к трансляции, просьба сообщать секретарю семинара Раутиан Надежде Александровне: mailto:vikmont@yandex.ru.