So sánh nhiều trường lực Amber và phát triển các tham số xương sống protein cải tiến

Proteins: Structure, Function and Bioinformatics - Tập 65 Số 3 - Trang 712-725 - 2006
Viktor Horn̆ák1, Robert Abel2, Asim Okur3, Bentley Strockbine4, Adrián E. Roitberg2, Carlos Simmerling1,5,3
1Center for Structural Biology, Stony Brook University, Stony Brook, New York 11794
2Department of Chemistry and Quantum Theory Project, University of Florida, Gainesville, Florida 32611
3Department of Chemistry, Stony Brook University, Stony Brook, New York 11794
4Department of Pharmacological Sciences, Stony Brook University, Stony Brook, New York 11794
5Computational Science Center, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York 11973

Tóm tắt

Tóm tắtTrường lực ff94 thường liên quan đến gói mô phỏng Amber là một trong những bộ tham số được sử dụng phổ biến nhất cho mô phỏng sinh học phân tử. Sau hơn một thập kỷ sử dụng và thử nghiệm rộng rãi, những hạn chế trong trường lực này, chẳng hạn như sự ổn định quá mức của α-helix, đã được chúng tôi và các nhà nghiên cứu khác báo cáo. Điều này dẫn đến một số nỗ lực cải thiện các tham số này, tạo ra nhiều trường lực “Amber” khác nhau và gây ra khó khăn đáng kể trong việc xác định trường nào nên được sử dụng cho một ứng dụng cụ thể. Chúng tôi cho thấy rằng một số trường lực này vẫn tiếp tục bị thiếu thốn sự cân bằng giữa các yếu tố cấu trúc bậc hai khác nhau. Ngoài ra, phương pháp được sử dụng trong hầu hết các nghiên cứu này đã bỏ qua việc xem xét sự tồn tại trong Amber của hai bộ tham số góc dihedral φ/ψ cho xương sống. Điều này dẫn đến những bộ tham số cung cấp các sở thích cấu hình khó chấp nhận cho glycine. Chúng tôi báo cáo tại đây một nỗ lực nhằm cải thiện các tham số góc dihedral φ/ψ trong hàm năng lượng ff99. Các tham số của thuật ngữ dihedral dựa trên việc khớp các năng lượng của nhiều dạng cấu hình của glycine và alanine tetrapeptide từ các tính toán cơ học lượng tử ab initio ở cấp độ cao. Các tham số mới cho các dihedral của xương sống sẽ thay thế những tham số có trong trường lực ff99 hiện tại. Bộ tham số này, mà chúng tôi đánh dấu là ff99SB, đạt được sự cân bằng tốt hơn giữa các yếu tố cấu trúc bậc hai dựa trên phân bố cải tiến của các dihedral xương sống cho glycine và alanine liên quan đến dữ liệu khảo sát PDB. Nó cũng đạt được sự phù hợp tốt hơn với dữ liệu thực nghiệm đã công bố về sở thích cấu hình của các peptide alanine ngắn và có sự tương đồng tốt hơn với dữ liệu NMR thực nghiệm về sự thoái lui của các hệ thống protein thử nghiệm. Protein 2006. © 2006 Wiley‐Liss, Inc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Rick SW, 2002, 89

10.1016/S0065-3233(03)66002-X

10.1002/jcc.20082

10.1073/pnas.0408037102

10.1021/ja00124a002

10.1016/0010-4655(95)00041-D

10.1002/jcc.20290

10.1021/ja00214a001

10.1021/j100170a052

Kollman P, 1997, 83

10.1002/1096-987X(200009)21:12<1049::AID-JCC3>3.0.CO;2-F

10.1002/jcc.10184

10.1073/pnas.042496899

10.1110/ps.0213102

10.1110/ps.44901

10.1002/(SICI)1096-987X(20000715)21:9<748::AID-JCC4>3.0.CO;2-2

10.1110/ps.8.6.1292

10.1021/ja0273851

10.1529/biophysj.104.051938

10.1002/jcc.20208

10.1002/prot.10279

10.1016/S0022-2836(03)00765-4

10.1021/jp022445a

10.1002/jcc.10349

10.1021/ja036959e

10.1002/jcc.20065

10.1021/jp027293y

10.1021/ja9621760

10.1021/jp003919d

Bowen JP, 1991, 81, 10.1002/9780470125793.ch3

2000, Jaguar. Version 4.1.

10.1021/ja962310g

10.1063/1.445869

10.1063/1.464397

10.1016/S0009-2614(99)01123-9

10.1107/S0021889892010070

10.1016/0022-2836(87)90679-6

10.1073/pnas.82.11.3582

10.1021/ja00381a009

10.1093/bioinformatics/btg224

10.1093/nar/gki402

10.1073/pnas.091100898

10.1073/pnas.84.24.8898

10.1110/ps.051510705

10.1038/nsb798

10.1016/0009-2614(95)01082-K

10.1016/0022-2836(88)90103-9

10.1021/jp044989d

10.1021/jp037871q

10.1021/jp001546a

10.1063/1.1336807

10.1063/1.1506151

10.1021/ja027381w

10.1021/ja034625j

10.1021/ja039452c

10.1073/pnas.0507124102

10.1021/ja049271q

10.1073/pnas.112193999

10.1007/s10858-004-5430-1

10.1002/(SICI)1097-0134(20000701)40:1<145::AID-PROT160>3.0.CO;2-Y

10.1021/bi00012a023

10.1021/ja991309p

10.1529/biophysj.105.078154

10.1021/ar010020l

10.1021/ja00155a020

10.1110/ps.041047005

10.1002/prot.20050

Mezei M, 2004, Solvent effect on the conformational preference of poly alanine, Biophys J, 86, 630A

10.1021/ct050196z

10.1073/pnas.0508452103

10.1016/j.jmb.2006.04.070

10.1021/bi035652p

Thông tin
Thông tin xuất bản

Proteins: Structure, Function and Bioinformatics

Tập 65 Số 3

712-725

Thông tin tác giả