Электростатика наносистем: применение к микротрубочкам и рибосоме

Оценка электростатических свойств биомолекул стала стандартной практикой в молекулярной биофизике. Одной из основных моделей для выяснения электростатического потенциала является уравнение Пуассона–Больцмана; однако существующие методы его решения ограничивали возможность точных электростатических расчётов относительно малыми биомолекулярными системами. В настоящей работе мы представляем применение численных методов, позволяющее тривиально параллельно решать уравнение Пуассона–Больцмана для супрамолекулярных структур, размеры которых на несколько порядков больше. В демонстрацию этой методологии рассчитаны электростатические потенциалы для крупных структур микротрубочек и рибосомы. Результаты указывают на вероятную роль электростатики в различных функциях этих структур.