非平衡动力学中动力学序参量的辨识
化学物理
2019-05-22 v2 生物物理
生物大分子
摘要
分析高分子等高分很多体系统动力学的一种流行方法是将轨迹投影到缓慢变化的集体变量空间上，并在该空间中进行后续分析，例如聚类、自由能面估计或马尔可夫状态模型（MSMs）的构建。然而，现有的“动力学”降维方法，如时滞独立分量分析（TICA），仅在动力学服从细致平衡（微观可逆性）且通常需要长而平衡的模拟轨迹时才有效。本文基于 Wu 和 Noé 最近提出的马尔可夫过程变分方法（VAMP）开发了针对非平衡动力学的降维方法。我们通过获得单文件离子扩散模型的低维描述，以及从处于外电化学势下的 KcsA 通道蛋白分子动力学模拟中辨识长寿命态，对 VAMP 进行了说明。该分析深入揭示了构象动力学、选择性过滤器的构型与通道电导之间的耦合关系。我们推荐以更具一般性的 VAMP 替代 TICA 方法。
引用
@article{arxiv.1811.12551,
title = {Identification of kinetic order parameters for non-equilibrium dynamics},
author = {Fabian Paul and Hao Wu and Maximilian Vossel and Bert L. de Groot and Frank Noé},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.12551},
year = {2019}
}