Специфические взаимодействия между биологическими молекулами лежит в основе всех жизненно важных клеточных процессов, включая ферментативный катализ (фермент/субстрат), рецепцию (лиганд/рецептор), иммунный ответ (антитело/антиген), экспрессию генов (белок/нуклеиновая кислота). Поэтому одной из фундаментальных задач теоретической и вычислительной биологии является компьютерное моделирование таких взаимодействий, которое также важно для решения прикладных задач. В частности, моделирование взаимодействия лиганд-рецептор является эффективным инструментом для разработки новых лекарственных форм. Моделирование поверхностных взаимодействий способствует получению оптимальных методик иммобилизации ферментов на твердых подложках, что является  одной из задач биосенсорной технологии.

Взаимодействие белка опсина с хромофором ретиналем. Родопсин – это фоточувствительный белок, состоящий из белка опсина, ковалентно связанного с хромофором ретиналем. Поглощение кванта света ретиналем вызывает его изомеризацию из 11-cis в all-trans конформацию с последующим изменением конформации ряда аминокислотных остатков родопсина. Последнее приводит родопсин в активное состояние, в котором он стимулирует G-белок и сопряженную цепь химических реакций, в конечном счете приводящих к генерации электрического сигнала, что лежит в основе ответа  фоторецепторной клетки на свет. Активная конформация родопсина достигается в течении миллисекунд, поэтому экспериментальное исследование процессов, сопрягающего изомеризацию ретиналя с активацией родопсина весьма затруднительно. Нами моделировалось взаимодействие опсина с двумя изомерами ретиналя – 11-cis и all-trans – и находилось локальная структура, образованная аминокислотами из ближайшего микроокружения ретиналя. Рис.1  иллюстрирует расчетные конформации аминокислотных остатков, взаимодействующих с 11-cis ретиналем и изменения, вызванные изомеризацией хромофора.