静电嵌入 QM/MM 能量的高效解析二阶导数：植物隐花色素的简正模式分析
化学物理
2020-04-24 v2
摘要
静电嵌入（EE）量子力学/分子力学（QM/MM）能量的解析二阶导数对于执行振动分析以及模拟与表示为经典静电势的环境相互作用的量子系统的振动光谱十分重要。EE-QM/MM 二阶导数的主要瓶颈在于对每个 MM 原子扰动求解耦合扰动方程。此处，我们利用 Q-vector 方法 {[J. Chem. Phys., 151, 041102 (2019)]} 规避这一瓶颈。我们推导了 EE-QM/MM 能量的完整解析二阶导数，其允许以高效且易于实现的方式计算 QM、MM 和 QM-MM Hessian 块。为展示我们方法的能力，我们计算了完整拟南芥（arabidopsis thaliana）植物隐花色素的简正模式。我们展示黄素腺嘌呤二核苷酸振动（QM 子系统）与蛋白质模式强烈混合。我们计算了最低亮态跃迁的近似振动耦合，由此提取光谱密度并使用振动分辨电子光谱模拟得到蛋白质中 FAD 吸收光谱的均匀展宽。
引用
@article{arxiv.1911.07784,
title = {Efficient analytic second derivative of electrostatic embedding QM/MM energy: normal mode analysis of plant cryptochrome},
author = {Karno Schwinn and Nicolas Ferré and Miquel Huix-Rotllant},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07784},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 5 figures