单价阳离子在参考相互作用位模型中优化参数集的开发

准确建模水溶液中单价阳离子对于理解生物分子功能至关重要，例如核酸稳定性和带电荷药物与蛋白质靶点的结合。1D和3D参考相互作用位模型（1D-和3D-RISM）作为AmberTools分子建模套件中实现的分子溶剂模型，适用于生物分子周围不同浓度范围内的离子混合物。然而，现有离子模型参数是为分子动力学模拟优化的，而非针对包含闭合近似的RISM框架。为此，我们针对1D-RISM采用阶数为3的部分级展开闭合，对离子-氧原子距离（IOD）、水合自由能（HFE）、部分摩尔体积（PMV）和平均活度系数进行实验值拟合，优化了Lennard-Jones 12-6模型。新的参数集在HFE、IOD和平均活度系数方面显著改进，PMV则无显著变化。为解决影响平均活度系数的阳离子-阴离子相互作用，需进行第二轮优化。对16个离子对的实验数据在有限盐浓度下的验证表明，新参数在14个离子对上准确性均有提升，CsI和CsF的结果为第二佳。使用新的NaCl参数计算的1D-RISM结果用于计算24L B-DNA上离子的优选相互作用参数。新参数在生理浓度及更高浓度下的结果与实验数据一致性更好。在低浓度下，结果主要取决于闭合方式，对离子参数影响有限。总体而言，专为RISM开发的离子参数在稀释和有限浓度条件下表现出更好的准确性。