FDA – Die Kraftverteilungsanalyse

5.07.2021

Die Kraftverteilungsanalyse (Englisch: Force distribution analysis; FDA) ist eine Methode, um Kraft- und Spannungsausbreitung in Proteinen zu ermitteln und zu verfolgen, angelehnt an die Finite-Elemente-Methode zur Konstruktion von makroskopischen Strukturen. FDA basiert auf Molekulardynamik (MD) Simulationen, bei denen die Kräfte zwischen jedem Paar von Atomen in einem System direkt berechnet werden. Die neueste FDA-Version ist im weit verbreiteten MD-Simulationspaket GROMACS-2020 implementiert (https://manual.gromacs.org/documentation/2020/index.html). Zu den neusten Anwendungen der FDA gehören die Berechnung der Stresskonzentration in Kollagen und den allosterischen Effekt von Disulfid-brücken im von-Willebrand-Faktor.

Dieses Beispielvideo zeigt die Kräfteverteilung beim Zerreißen einer Graphenschicht durch eine Nadel eines Rasterkraftmikrosops (Englisch: atomic force mircrospe; AFM).

Der FDA Code wurde in der Molecular Biomechanics (MBM) Gruppe am HITS entwickelt und ist auf GitHub verfügbar: https://github.com/HITS-MBM/gromacs-fda

Weitere Quellen:

Veröffentlichung: Costescu BI, Gräter F. Time-resolved force distribution analysis. BMC Biophys. 2013;6:5. doi: 10.1186/2046-1682-6-5: https://bmcbiophys.biomedcentral.com/articles/10.1186/2046-1682-6-5

Beispiel: https://www.h-its.org/projects/force-triggered-blood-coagulation/

Über das HITS

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