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Simulação computacional de sistemas químicos complexos

Processo: 07/54381-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2007 - 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 

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. Citações Web of Science: 3.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 5.
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. Citações Web of Science: 17.
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. Citações Web of Science: 11.
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. Citações Web of Science: 10.

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