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

Proteins: Structure, Function and Bioinformatics - Tập 78 Số 8 - Trang 1950-1958 - 2010
Kresten Lindorff‐Larsen1, Stefano Piana1, Kim Palmö1, Paul Maragakis1, John L. Klepeis1, Ron O. Dror1, David E. Shaw2,1
1D. E. Shaw Research, New York, New York 10036
2Center for Computational Biology and Bioinformatics, Columbia University, New York, New York 10032

Tóm tắt

Tóm tắtCác 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.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/j.sbi.2009.03.004

10.1529/biophysj.108.131565

Shaw DE, 2009, Proceedings of the 2009 ACM/IEEE Conference on Supercomputing (SC09)

10.1016/j.sbi.2007.12.001

10.1529/biophysj.106.097782

10.1016/S0065-3233(05)72003-9

10.1002/prot.21123

10.1002/jcc.20065

10.1529/biophysj.108.132696

10.1021/ja00315a051

10.1002/jcc.540070216

10.1021/ja00124a002

10.1002/1097-0134(20000815)40:3<389::AID-PROT50>3.0.CO;2-2

10.1063/1.1564816

WernerHJ KnowlesPJ LindhR ManbyFR SchuetzM CelaniP KoronaT RauhutG AmosRD BernhardssonA BerningA CooperDL DeeganMJO DobbynAJ EckertF HampelC HetzerG LlyodAW McNicholasSJ MeyerW MuraME NicklassA PalmieriP PitzerR SchumannU StollH StoneAJ TarroniR ThorsteinssonT. MOLPRO version 2006.1 a package ofab initioprograms. Available at:http://www.molpro.net.

10.1109/SC.2006.54

10.1063/1.2431176

10.1063/1.470117

10.1063/1.463137

10.1063/1.445869

10.1063/1.1683075

10.1038/80734

10.1021/bi00218a015

GrimshawSB.Novel approaches to characterizing native and denatured proteins by NMR Doctoral Thesis University of Oxford 1999.

10.1110/ps.43301

10.1007/s10858-005-0175-z

10.1016/0022-2836(92)90222-6

10.1063/1.1729860

10.1021/ja970067v

10.1021/ja029972s

10.1021/ja003724j

10.1038/nature03199

10.1007/s10858-004-3218-y

10.1110/ps.03273303

10.1073/pnas.0307578101

10.1073/pnas.0511156103

10.1021/jp003919d

Thông tin
Thông tin xuất bản

Proteins: Structure, Function and Bioinformatics

Tập 78 Số 8

1950-1958

Thông tin tác giả