柔軟系に対する分子動力学的サンプリングの定量的評価

NEMEC Mike; HOFFMANN Daniel

文献

J-GLOBAL ID：201702291081127051 整理番号：17A0639018

柔軟系に対する分子動力学的サンプリングの定量的評価

Quantitative Assessment of Molecular Dynamics Sampling for Flexible Systems

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資料名：
巻： 13 号： 2 ページ： 400-414 発行年： 2017年02月
JST資料番号： W2328A ISSN： 1549-9618 CODEN： JCTCCE 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

配座柔軟性は,生体分子の機能にとって基本的なものであり,生体分子相互作用の概念モデル,例えば,誘導適合と配座選択は,配座柔軟性の周りに構築される。柔軟な分子の分子動力学(MD)サンプリングの品質が,サンプル間の偏差を検出するため異なる初期配座から出発したトラジェクトリーの多様な集合の使用,および制御された方法でエネルギーランドスケープを歪ませる加速MD(aMD)またはスケールされたMD(sMD)のような強化されたサンプリングの二つの方法によりどのように改善されるのかを問うた。この目的のために,Met-エンケファリン(五つのアミノ酸)およびHIV-1 gp120 V3(35のアミノ酸のサイクル)の水溶液における二つの柔軟な生体分子のMDシミュレーションに対するこれらのアプローチの効果を試験した。クラスタ数N_cとクラスタ分布エントロピーS_cの既知の広範な測定と,0から1までの値をとる二つの新しい量,配座重複O_confと密度重複O_densを用いて,サンプリングの収束を定量的に評価した。これらの新しい重複測定は,収束サンプリングのための必要条件である,マルチトラジェクトリーMD実験におけるサンプリングの自己無矛盾性を定量化する。MD実験のサンプリング品質の包括的な評価は,テストされたものの中で最も効率的なアプローチとして多様なトラジェクトリーセットとaMDの組み合わせを特定した。しかし,従来の軌道とaMD軌道の間のO_densの分析は,歪んだエネルギーランドスケープのための標本抽出を完全には補正していないことも明らかにした。さらに,V3の場合,N_cとO_densのコースは,収束を達成するためにおそらく今日一般に費やすリソースよりもはるかに高いリソースが必要であることを示した。また,比較分析は,サンプリングが不十分な従来のMDシミュレーションが,収束していると誤解する可能性があることも示した。

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分子構造 , 数値計算

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