Simulação computacional de sistemas químicos complexos

• Processo: 07/54381-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2007
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2009
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Luiz Carlos Gomide Freitas
• Beneficiário: Luiz Carlos Gomide Freitas
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Método de Monte Carlo Química teórica Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Adsorcao De Ions | Catalise Enzimatica | Estrutura De Carboidratos | Metodo De Monte Carlo | Quimica Teorica | Simulacao Computacional

Resumo

Métodos de simulação computacional em mecânica estatística, utilizando campos de força e cálculos híbridos QM/MM, serão utilizados para estudar sistemas químicos contendo moléculas biológicas (carboidratos e proteínas) em solução. Este projeto visa: a) obter dados sobre a degradação enzimática da celulose em fragmentos ou resíduos de glicose, utilizando enzimas celulases, encontradas em fungos e bactérias. Propor possíveis modificações na estrutura da enzima celulase E4 pertencente à família 9 e obtida a partir da bactéria termofílica Thermomonospora fusca, visando otimização de desempenho e adaptabilidade. O interesse na fragmentação é produzir resíduos que possam ser fermentados posteriormente para a produção de álcool, aumentando a produtividade da biomassa utilizada; b) Compreender a interação entre íons Cr e quitosana em escala molecular, contribuindo para elucidar processos físico-químicos e biológicos do comportamento deste sistema em ambiente aquático. A combinação de simulações de dinâmica molecular com a eletrostática não-linear de Poisson-Boltzmann será usada para caracterizar os rearranjos da quitina e de seus derivados sob várias condições físico-químicas ambientalmente realísticas. O entendimento destes processos físico-químicos ao nível atomístico é importante para o planejamento de membranas eficazes para a sorção destes íons em águas contaminadas; c) Aprimorar o programa de Monte Carlo, Diadorim, desenvolvido neste Laboratório para estudar líquidos moleculares. Entre os aprimoramentos, destacamos a introdução de uma interface para cálculos de QM/MM e a generalização do programa para modelar sistemas físico-químicos contendo um número arbitrário de componentes distintos. Aplicações em líquidos moleculares serão realizadas para testar o programa obtido. (AU)

Publicações científicas

(6)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PIRES, JOSE M.; DE OLIVEIRA, OSMAIR V.; FREITAS, LUIZ C. G.; FILHO, ELOI A. DA S.; PRADO, ADILSON R.. Molecular dynamic simulations of polyacrylonitrile in ethanol and water solvents. COMPUTATIONAL AND THEORETICAL CHEMISTRY, v. 995, p. 75-78, SEP 1 2012. (07/54381-4)

GOMIDE FREITAS, LUIZ CARLOS. DIADORIM: a Monte Carlo Program for Liquid Simulations including Quantum Mechanics and Molecular Mechanics (QM/MM) Facilities: Applications to Liquid Ethanol. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 20, n. 8, p. 1541-1548, 2009. (07/54381-4)

CONTI, TIAGO G.; CHIQUITO, ADENILSON J.; DA SILVA, RAFAEL O.; LONGO, ELSON; LEITE, EDSON R.. Electrical Properties of Highly Conducting SnO2:Sb Nanocrystals Synthesized using a Nonaqueous Sol-Gel Method. Journal of the American Ceramic Society, v. 93, n. 11, p. 3862-3866, NOV 2010. (98/14324-0, 07/51002-2, 07/54381-4)

DA SILVA, RAFAEL O.; CONTI, TIAGO G.; DE MOURA, ANDRE F.; STROPPA, DANIEL G.; FREITAS, LUIZ C. G.; RIBEIRO, CAUE; CAMARGO, EMERSON R.; LONGO, ELSON; LEITE, EDSON R.. Antimony-Doped Tin Oxide Nanocrystals: Synthesis and Solubility Behavior in Organic Solvents. ChemPhysChem, v. 10, n. 5, p. 841-846, MAR 23 2009. (98/14324-0, 07/51002-2, 07/54381-4)

DE OLIVEIRA, OSMAIR VITAL; DOS SANTOS, JOSE DIVINO; FREITAS, LUIZ C. G.. Molecular dynamics simulation of the gGAPDH-NAD(+) complex from Trypanosoma cruzi. MOLECULAR SIMULATION, v. 38, n. 13, p. 1124-1131, 2012. (07/54381-4)

PIRES, JOSE MARIA; DE MOURA, ANDRE F.; FREITAS, LUIZ C. G.. Investigating the spontaneous formation of SDS micelle in aqueous solution using a coarse-grained force field. Química Nova, v. 35, n. 5, p. 978-U352, 2012. (07/54381-4)