基于高通量转向分子动力学的短杆菌肽A离子渗透自由能谱研究
化学物理
2023-09-22 v1 生物大分子
摘要
用于计算自由能的转向分子动力学（SMD）模拟，因其设置简单且运行具有并行粒度，非常适于在分布式基础设施上进行高通量分子模拟。然而迄今为止，计算成本限制了自由能的估计通常仅基于少数几次拉伸，从而妨碍了对相关统计不确定度的评估。本工作中，我们通过全原子分子动力学对钾离子在短杆菌肽A孔道中的渗透进行了两千次拉伸，以适当数量的采样来评估双向SMD协议。估计的自由能谱仍显示出数个 kcal/mol 的统计误差，而功分布在 10 {\AA}/ns 的拉伸速度下被估计为非高斯分布。我们讨论了方法论与置信区间随计算轨迹数量增加的关系，以及钾离子的不同渗透路径（连续推进与侧向）如何影响采样与自由能估计。
引用
@article{arxiv.2309.12088,
title = {A High-Throughput Steered Molecular Dynamics Study on the Free Energy Profile of Ion Permeation through Gramicidin A},
author = {Toni Giorgino and Gianni De Fabritiis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.12088},
year = {2023}
}
备注
This document is the Accepted Manuscript version of a Published Work that appeared in final form in J. Chem. Theory Comput., copyright 2011 after peer review and technical editing by the publisher. To access the final edited and published work see doi:10.1021/ct100707s