• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Повышение точности и вычислительной эффективности атомистических и многомасштабных методов моделирования материалов

2017

Цель исследования - развитие новых математических методов и алгоритмов для многомасштабных моделей с опорой на атомистические методы. Реализация этих методов с применением передовых суперкомпьютерных технологий и их использование для решения актуальных научно-технических задач.

Задачи исследования:

  • Анализ накопления погрешностей в численных схемах метода молекулярной динамики.
  • Анализ точности межатомных потенциалов для многокомпонентных систем и способов их совершенствования.
  • Разработка методов связи атомистического и мезоскопического уровней описания вещества.
  • Исследование путей повышения эффективности использования суперкомпьютерного аппаратного обеспечения для задач атомистического и многомасшабного моделирования.
  • Теоретико-вычислительное исследование радиационных повреждений в материалах, стеклообразных состояний вещества, процессов фильтрации и биологических мембран.

Публикации по проекту:


Volynsky P., Efremov R., Mikhalev I., Dobrochaeva K., Tuzikov A., Korchagina E., Obukhova P., Rapoport E., Bovin N. Why human anti-Galα1–4Galβ1–4Glc natural antibodies do not recognize the trisaccharide on erythrocyte membrane? Molecular dynamics and immunochemical investigation // Molecular Immunology. 2017. Vol. 90. P. 87-97. doi
Reinholz H., Röpke G., Broda I., Morozov I., Bystryi R., Lavrinenko Y. Relaxation and collective excitations of cluster nano-plasmas // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2018. Vol. 51. No. 01-4001. P. 1-9. doi
Kuznetsov Andrey S., Smirnov Kirill V., Antonov M. Y., Nikolaev I. N., Efremov Roman G. Molecular Modeling of Biomembranes and Their Complexes With Protein Transmembrane α-Helices // AIP Conference Proceedings. 2017. Vol. 1907. No. 030023. P. 030023-1-030023-5. doi
Кузнецов А. С., Ефремов Р. Г. Роль липидного окружения в димеризации трансмембранных доменов белков // В кн.: Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ-2017: материалы XII международной научно-технической конференции, г. Севастополь, 2-6 октября 2017 г. Севастополь : Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет", 2017. С. 313-317.
Kuznetsov Andrey S., Volynsky P. E., Efremov Roman G. Molecular Basis of Protein-Protein Interactions in Membranes: A Computational Investigation, in: Computed Design for New Drugs and Materials. Molecular Dynamics of Nanoscale Phenomena. NY : Nova Science Publishers, Inc., 2017. Ch. 5. P. 89-107.
Bocharov E., Bragin P., Pavlov K., Bocharova O., Mineev K., Polyansky A., Volynsky P., Efremov R., Arseniev A. The Conformation of the Epidermal Growth Factor Receptor Transmembrane Domain Dimer Dynamically Adapts to the Local Membrane Environment // Biochemistry. 2017. Vol. 56. No. 12. P. 1697-1705. doi
Kalinichev A. G. Universality of hydrogen bond distributions in liquid and supercritical water // Journal of Molecular Liquids. 2017. Vol. 241. P. 1038-1043. doi
Кузнецов А. С., Ефремов Р. Г. Выявление молекулярных основ взаимодействия белков в мембране с помощью компьютерного моделирования // В кн.: Физико-химические механизмы и регуляция процессов трансформации энергии в биологических структурах. Ижевск : Ижевский институт компьютерных исследований, 2017. Гл. 1.1. С. 9-32.
Mishra R. K., Kunhi Mohamed A., Geissbühler D., Manzano H., Jamil T., Shahsavari R., Kalinichev Andrey G, Galmarini S., Tao L., Heinz H., Pellenq R., van Duin A. C., Parker S. C., Flatt R. J., Bowen P. cemff: A force field database for cementitious materials including validations, applications and opportunities // Cement and Concrete Research. 2017. Vol. 102. P. 68-89. doi
Dubovskii P. V., Dubinnyi M. A., Konshina A. G., Kazakova E. D., Sorokoumova G. M., Ilyasova T. M., Shulepko M. A., Chertkova R. V., Lyukmanova E. N., Dolgikh D. A., Arseniev A. S., Roman G. Efremov. Structural and Dynamic “Portraits” of Recombinant and Native Cytotoxin I from Naja oxiana: How Close Are They? // Biochemistry. 2017. Vol. 56. No. 34. P. 4468-4477.
Kuzmenkov A., Peigneur S., Chugunov A., Tabakmakher V., Efremov R.G., Tytgat J., Grishin E., Vassilevski A. C-Terminal residues in small potassium channel blockers OdK1 and OSK3 from scorpion venom fine-tune the selectivity. // Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics. 2017. Vol. 1865. P. 465-472. doi
Konshina A. G., Krylov N., Efremov R. Cardiotoxins: functional role of local conformational changes // Journal of Chemical Information and Modeling. 2017. Vol. 57. No. 11. P. 2799-2810. doi
Bocharov E., Lesovoy D., Bocharova O., Urban A., Pavlov K., Volynsky P., Efremov R., Arseniev A. Structural basis of the signal transduction via transmembrane domain of the human growth hormone receptor // Biochimica et Biophysica Acta - General Subjects. 2018. Vol. 1862. No. 6. P. 1410-1420. doi
Efremov R., Osmakov D., Koshelev S., Andreev Y., Dubinnyi M., Kublitski V., Sobolevsky A., Kozlov S. Proton-independent activation of acid-sensing ion channel ASIC3 by alkaloid lindoldhamine from Laurus nobilis // British Journal of Pharmacology. 2018. Vol. 175. No. 6. P. 924-937. doi
Kondratyuk N., Norman G., Stegailov V. Quantum nuclear effects in water using centroid molecular dynamics // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 946. No. 012109. P. 1-7. doi
Pisarev V., Zakharov S. A. Comparison of forcefields for molecular dynamics simulations of hydrocarbon phase diagrams // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 946. P. 012100-1-012100-6. doi
Valeev B., Pisarev V. The equation of state of n-pentane in the atomistic model TraPPE–EH // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 946. P. 012099-1-012099-4. doi
Orekhov M. Fluctuation enhancement of ion diffusivity in liquids // Physical Chemistry Chemical Physics. 2017. Vol. 19. No. 48. P. 32398-32403. doi
Смирнов К. В., Кузнецов А. С., Антонов М. Ю., Николаев И. Н., Ефремов Р. Г. Молекулярное моделирование биомембран и их комплексов с трансмембранными α-спиралями белков // В кн.: VIII Международная конференция по математическому моделированию: тезисы докладов. Якутск : Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, 2017. С. 108-109.
Norman G., Saitov I. Molecules ionization at phase transition in warm dense hydrogen // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 946. No. 012121