Martini3分子動力学シミュレーションにおける小イオン半径限界時間ステップ【JST・京大機械翻訳】

Fabian Balazs; Thallmair Sebastian; Hummer Gerhard

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202219789846835 整理番号：22P0329543

Martini3分子動力学シミュレーションにおける小イオン半径限界時間ステップ【JST・京大機械翻訳】

Small ionic radii limit time step in Martini 3 molecular dynamics simulations

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発行年： 2022年04月11日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月11日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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他の改良の中で,Martini3粗粒力場は,種々のビーズ型とサイズの一貫した使用を通して,蛋白質ポケットとチャンネルの溶媒和のより正確な記述を提供する。ここでは,「すず」(TQ5)ビーズとしてのNa ̄+とCl ̄-イオンの表現が,アクセス可能な時間ステップを25fsに制限することを示した。対照的に,Martini2では,30~40fsの時間ステップが蛋白質のない脂質二分子層系に対して可能であった。この限界は,例えば長い平衡時間を必要とする脂質混合物の相分離に関連する。時間ステップ,イオン濃度及び質量,システムサイズ及びシミュレーション時間の関数として分子動力学(MD)における時間積分不安定性の定量的速度モデルを導いた。このモデルにより,イオン-水相互作用が生理学的条件での不安定性の主源であり,イオン-イオン相互作用に密接に従うことを示した。イオン質量を増加させると,静的平衡特性及び脂質及びイオン拡散係数のような動的量に対して最小の影響で40fsまでの時間ステップを使用できることを示した。イオンを表すビーズのサイズの増加(従って水和の変化)も,より長い時間ステップを可能にした。Martini3シミュレーションにおける大きな時間ステップの使用は,構成空間のより効率的な探索をもたらす。MDシミュレーション衝突の動力学モデルを用いて,サンプリング効率が重要であるとき,最大許容時間ステップを決定することができた。【JST・京大機械翻訳】

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