Steigerung der Genauigkeit einer fragmentbasierten quantenchemischen Methode für Proteine

Description

Die exakte Beschreibung von Proteinen und der durch diese katalysierten Reaktionen ist von entscheidender Bedeutung für die Beeinflussung von biochemischen Prozessen. Deswegen sollen in diesem Projekt Entwicklungen für die Verbesserung der Genauigkeit eines fragmentbasierten quantenchemischen Verfahrens durchgeführt werden. In dieser als Adjustable Density Matrix Assembler (ADMA) bezeichneten Methode, werden Fragmentelektronendichtematrizen kombiniert, um die Elektronendichtematrix des Gesamtmoleküls zu approximieren. Diese Fragmentelektronendichten werden aus Rechnungen an kleineren Molekülen entnommen. Problematisch bei solchen fragmentbasierten Ansätzen sowie bei gemischt quantenmechanischen/ molekularmechanischen (QM/MM) Methoden ist die Beschreibung der Grenzbereiche der Fragmente. Deswegen besteht der erste Teil dieses Projekts in der Optimierung dieser Beschreibung. Die Ansätze des zweiten Teils des Projektes nutzen den Umstand, dass in den meisten Fällen nur eine kleine Region des biochemischen Systems in die chemischen Reaktion involviert ist, so dass eine Steigerung der Genauigkeit mit geringstem zusätzlichen Rechenaufwand durch eine Konzentration auf diese Region erzielt werden kann. Deswegen soll diese wichtige Region mit größeren Basissätzen und post-Hartree-Fock-Methoden beschrieben werden, um den fragmentbasierten Ansatz näher an chemische Genauigkeit zu bringen. Zusätzlich wird erhofft, dass durch die nahe Verwandtschaft und die ähnlichen Probleme unsere Ergebnisse einige Impulse für die Entwicklung neuer, verbesserter QM/MM-Methoden geben können.

Institutions
  • FB Chemie
  • Zukunftskolleg
Funding sources
NameProject no.DescriptionPeriod
Land Baden-Württemberg987/08Jun.prof.programmno information
Further information
Period: 15.11.2008 – 14.11.2010