Modelação Molecular Protocolo de TP Dinâmica Molecular em água Tarefas: 1. criar um zwiterião da alanina 2. implementar condições de fronteira periódicas para solvatar o zwiterião 3. sobrepor 2 moléculas para comparação visual 4. utilizar a dinâmica molecular para obter um mínimo de energia 5. calcular médias de propriedades a partir de uma trajectória Tarefa 1: Crie a seguinte estrutura. Atribuir cargas aos átomos 1. Seleccione o átomo de azoto 2. Escolha Set charge no menu Build e atribua o valor de 1.0 3. Atribua cargas de ‐0.5 a cada um dos átomos de oxigénio. Escolha como campo de potencial AMBER e utilize os valores dos parâmetros que aparecem por defeito Mudar a quiralidade da molécula 1. Utilize a opção Model build para depurar a estrutura. 2. Seleccione Labels do menu Display e escolha chirality. 3. Se o carbono α da alanina for R em vez de S, pode alterar a configuração mantendo pressionada a tecla Shift enquanto clica (com a ferramenta de desenho) no carbono α Propriedades estruturais e optimização da geometria 1. Meça algumas propriedades estruturais da molécula 2. Seleccione o ângulo de torção entre os átomos abaixo indicados e guarde essa selecção com o nome ncco. 3. Realize um cálculo de um único ponto e optimize a geometria da molécula (registe os valores). 4. Meça algumas propriedades estruturais da molécula. 5. Guarde a estrutura com o nome ala‐gas. Tarefa 2: Vamos solvatar a molécula com água 1. Escolher Periodic Box no menu Setup 2. Escolher para dimensões da caixa 12x12x12 3. Escolher OK 4. Escolher Rendering do menu Display 5. No separador Vectors and lines, escolher Perspective 6. Escolher OK Ajustar a constante dieléctrica e distâncias de corte 1. Escolher Molecular Mechanics no menu Setup 2. Escolher Options 3. Para Dielectric escolher Constant 4. Escolher OK Optimizar a geometria da estrutura, medir as propriedades estruturais e guardar o ficheiro como ala‐liq Elimine as moléculas de água e não faça aparecer a caixa de solvatação no monitor. Tarefa 3: Sobrepor 2 moléculas 1. Seleccione a molécula de alanina e guarde a selecção com o nome solvatada 2. Escolha Merge do menu File e abra o ficheiro ala‐gas. 3. Escolha Color atoms do menu Display e seleccione a cor amarela para a molécula solvatada e a cor violeta para a molécula isolada 4. Seleccione o ângulo formado pelos mesmos 3 átomos nas duas moléculas. 5. Escolha Overlay no menu Display 6. Carregue na barra de espaço. 7. Guarde o resultado no ficheiro ala‐sup Tarefa 4: Minimização de energia 1. Abra o ficheiro ala‐liq 2. Escolha Molecular dynamics no menu Compute 3. Escolha 0.1 para Heat time 4. Escolha 0.5 para Run time 5. Escolha 0.0005 para Step size 6. Escolha 100 para Starting temperature 7. Escolha 300 para Simulation temperature 8. Escolha 30 para Temperature Step 9. Escolha 4 para Data collection period 10. Não escolha Constant temperature 11. Escolha Snapshots 12. Guarde num ficheiro chamado ala‐run 13. Escolha 1 para Snapshot period 14. Escolha Averages 15. Escolha as propriedades EKIN, EPOT, ETOT e ncco para a caixa Avg & graph. 16. Escolha Proceed para iniciar os cálculos. Durante o cálculo pode mover o gráfico para ver a simulação e pode fazer rescale no gráfico. Determine algumas propriedades estruturais da molécula. Tarefa 5: 1. Abra o ficheiro ala‐run. 2. Escolha Molecular Mechanics no menu Setup e clique em Playback 3. Pode calcular médias de propriedades que lhe interessem.