Cải tiến thế năng xoắn của chuỗi bên cho lĩnh vực lực protein Amber ff99SB

Các tiến bộ gần đây trong phần cứng và phần mềm đã cho phép những mô phỏng động lực học phân tử (MD) ngày càng dài của các phân tử sinh học, làm lộ ra những hạn chế nhất định về độ chính xác của các trường lực được sử dụng cho những mô phỏng này và thúc đẩy nỗ lực cải thiện các trường lực này. Ví dụ, những sửa đổi gần đây đối với các trường lực protein Amber và CHARMM đã cải thiện các tiềm năng xoắn của xương sống, khắc phục những thiếu sót trong các phiên bản trước đó. Trong bài báo này, chúng tôi tiến thêm một bước trong việc nâng cao độ chính xác của mô phỏng bằng cách cải thiện các tiềm năng xoắn của chuỗi bên amino acid trong trường lực Amber ff99SB. Đầu tiên, chúng tôi đã sử dụng các mô phỏng các hệ thống alpha-helix mô hình để xác định bốn loại dư lượng có phân bố rotamer khác biệt nhiều nhất so với kỳ vọng dựa trên thống kê của Ngân hàng Dữ liệu Protein. Thứ hai, chúng tôi đã tối ưu hóa các tiềm năng xoắn của chuỗi bên của những dư lượng này để phù hợp với các phép tính cơ học lượng tử mới, ở cấp độ cao. Cuối cùng, chúng tôi đã sử dụng các mô phỏng MD trên quy mô vi giây trong dung môi rõ ràng để xác minh trường lực kết quả so với một tập hợp lớn các phép đo NMR thực nghiệm trực tiếp khảo sát các cấu hình chuỗi bên. Trường lực mới, mà chúng tôi đã đặt tên là Amber ff99SB-ILDN, cho thấy sự phù hợp tốt hơn đáng kể với dữ liệu NMR. Proteins 2010. © 2010 Wiley‐Liss, Inc.