使用 GAFF 拓扑的 RE-EDS：在大规模分子相对水合自由能计算中的应用
化学物理
2022-06-30 v2
摘要
基于分子动力学（MD）模拟，可使用热力学积分（TI）、自由能微扰或 Bennett 接受比等标准路径依赖方法估计成对末态之间的自由能差。另一方面，副本交换包络分布采样（RE-EDS）允许在单次模拟中对多个末态进行采样，而无需指定任何路径。在本工作中，我们使用 GROMOS 中实现的 RE-EDS 方法，结合广义 AMBER 力场（GAFF）拓扑（通过新开发的 GROMOS++ 程序 amber2gromos 转换为 GROMOS 兼容格式），计算一系列苯衍生物的相对水合自由能。将 RE-EDS 所得结果与实验数据以及文献中的计算值进行比较。此外，将水和真空中的估计自由能差与 GROMACS 进行的 TI 计算值进行比较。使用 RE-EDS 对多个分子获得的水合自由能与实验数据及其他自由能方法的计算结果均吻合良好。尽管所有考虑的自由能方法都给出了准确结果，但 RE-EDS 计算所需的总模拟时间最少。本工作验证了在 GROMOS 模拟软件包中使用 GAFF 拓扑及 RE-EDS 方法的可行性。此外，对包含 28 个末态的大规模集合，RE-EDS 的性能评估显示出有前景的结果。
引用
@article{arxiv.2204.01396,
title = {RE-EDS Using GAFF Topologies: Application to Relative Hydration Free-Energy Calculations for Large Sets of Molecules},
author = {Salome R. Rieder and Benjamin Ries and Kay Schaller and Candide Champion and Emilia P. Barros and Philippe H. Huenenberger and Sereina Riniker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01396},
year = {2022}
}