Molecular Simulation
The Molecular Simulation Laboratory uses theoretical and computational methods to study the atomic-level determinants of the properties of (bio)chemical molecules.
Head of Laboratory
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António M. Baptista |
Research InterestsGroup MembersSelected PublicationsSimulação Molecular (PT) |
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Phone (+351) 214469619 |
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Research Interests
The Molecular Simulation Laboratory uses theoretical and computational methods to study the atomic-level determinants of the properties of (bio)chemical molecules. The methods are based on physical principles (namely Statistical Thermodynamics) and intend to derive/simulate molecular behavior from those principles. We put a strong emphasis on the development of novel biomolecule-oriented methodologies, which are then applied to biologically interesting cases. Many of our studies focus on the study of processes with an electrostatic basis, such as the structural consequences of the uptake/release of protons and electrons in proteins. A major line of work is the inclusion in simulation methods of experimentally important parameters that are essentially electrostatic, such as pH, ionic strength and reduction potential of the solution. This made possible the detailed study of the structural changes induced by pH on several peptides and proteins, as well as the investigation of the coupling between protons and electrons in several redox proteins. Other investigated subjects include protein folding/misfolding, characterization of energy landscapes, ligand-induced structural effects, and the interaction of peptides and proteins with biological membranes.
Group Members
- Miguel Machuqueiro, Post Doc
- Sara Campos, PhD student
Selected Publications
- Teixeira, V. H., Soares, C. M., Baptista, A. M. (2008) "Proton pathways in a [NiFe]-hydrogenase: A Theoretical Study." Proteins, 70:1010-1022.
- Machuqueiro, M., Baptista, A. M. (2007) "The pH-dependent conformational states of kyotorphin: a constant-pH molecular dynamics study." Biophys. J. 92:1836-1845.
- Machuqueiro, M., Baptista, A. M. (2006) "Constant-pH molecular dynamics with ionic strength effects: the protonation-conformation coupling in decalysine." J. Phys. Chem. B, 110:2927-2933.
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Simulação Molecular (PT)
O grupo de Simulação Molecular estuda o funcionamento das moléculas usando métodos computacionais. Esses métodos baseiam-se nas leis físicas que governam os átomos e moléculas, permitindo simular o seu comportamento. Tais simulações tornam possível analisar e entender processos cujo estudo experimental é difícil, demorado, ou mesmo impossível. Assim, por exemplo, se quisermos entender em detalhe como uma proteína leva a cabo a sua tarefa no nosso organismo (transportar uma outra molécula, facilitar uma reacção química, etc.), a simulação pode indicar-nos quais as partes da proteína directamente envolvidas no processo, bem como as consequências da modifi cação dessas partes. Assim, podem planear-se modificações numa proteína para fins médicos (por exemplo, facilitar o transporte dum fármaco) ou industriais (por exemplo, aumentar a produção duma certa substância). Para além desta utilidade, a simulação molecular torna ainda possível entender a lógica do mundo à escala molecular, lógica essa muito diferente da do mundo à escala humana com que todos lidamos diariamente. Nesse mundo molecular tudo está sujeito a permanentes e violentas oscilações, empurrões e colisões, que não são uma mera perturbação ou ruído de fundo, mas antes uma parte integrante do funcionamento molecular.
