На ректорском спецсеминаре «Спектральная теория дифференциальных операторов» под руководством академика РАН В.А. Садовничего выступил д.ф.-м.н. Владимир Борисович Сулимов (НИВЦ МГУ) с докладом «Суперкомпьютерный докинг, глобальная оптимизация на многомерной поверхности и разработка лекарств против COVID-19».
Доклад посвящён вычислительным методам молекулярного докинга и их применению на ранних стадиях лекарственного дизайна. Рассмотрены постановка задачи определения положения лиганда в активном центре белка-мишени, выбор энергетических моделей и оценка свободной энергии связывания. Обсуждены алгоритмы глобального и локального поиска минимумов на высокоразмерной энергетической поверхности, включая генетические алгоритмы и массово-параллельные схемы.
Представлены программные комплексы SOL, FLM и SOL-P, разработанные в МГУ. SOL использует сетки потенциалов и генетический алгоритм и поддерживает виртуальный скрининг больших библиотек соединений. FLM и SOL-P ориентированы на поиск семейства низкоэнергетических конфигураций без предварительных сеток; применяются силовое поле MMFF94 и квантово-химический постпроцессинг лучших позиций.
Показаны примеры виртуального скрининга и экспериментально подтверждённых кандидатов-ингибиторов SARS-CoV-2. Отдельно рассмотрены ограничения метода, требования к качеству структурных данных и критерии валидации результатов (воспроизводимость позиций, сходимость оптимизации, сопоставление с экспериментом).
Семинар сфокусирован на обмене современными вычислительными подходами к задачам химической биологии и прикладной математики. Доклад демонстрирует практическую реализацию методов оптимизации и высокопроизводительных вычислений для решения конкретной научной задачи.