Universitat Pompeu Fabra
De Fabritiis, Gianni
2012-06-29
B. 4556-2013
132 p.
Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut
Investigation of protein-ligand interactions has been a long-standing application for molecular dynamics (MD) simulations given its importance to drug design. However, relevant timescales for biomolecular motions are orders of magnitude longer than the commonly accessed simulation times. Adequate sampling of biomolecular phase-space has therefore been a major challenge in computational modeling that has limited its applicability. The primary objective for this thesis has been the brute-force simulation of costly protein-ligand binding modeling experiments on a large computing infrastructure. We have built and developed GPUGRID: a peta-scale distributed computing infrastructure for high-throughput MD simulations. We have used GPUGRID for the calculation of protein-ligand binding free energies as well as for the reconstruction of binding processes through unguided ligand binding simulations. The promising results presented herein, may have set the grounds for future applications of high-throughput MD simulations to drug discovery programs.
Computational biophysics; Molecular dynamics simulations; Distributed computing; Free energy calculations; Ligand binding; Binding affinity; Binding kinetics; Binding pathway; Markov state modeling
577 - Material bases of life. Biochemistry. Molecular biology. Biophysics
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
