Discrete molecular dynamics: an efficient and versatile simulation method for fine protein characterization.
Discrete molecular dynamics: an efficient and versatile simulation method for fine protein characterization.
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DOI：
10.1021/jp2114576
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发表时间：
2012-07-26
影响因子：
3.3
通讯作者：
Dokholyan, Nikolay V.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shirvanyants, David;Ding, Feng;Tsao, Douglas;Ramachandran, Srinivas;Dokholyan, Nikolay V.
到目前为止，在计算机上观察大于50个残基的蛋白质的蛋白质折叠是不切实际的。力场精度和计算效率的限制使得折叠问题非常具有挑战性。在这里，我们采用离散分子动力学（DMD）模拟与全原子力场折叠快速折叠蛋白质。我们通过引入远程静电相互作用来模拟盐桥和序列依赖的半经验势来解释某些氨基酸序列形成特定二级结构的自然趋势，从而扩展DMD力场。通过对DMD算法的并行化，提高了计算性能。使用少量的商品计算机，我们实现了采样质量和折叠精度相媲美的显式溶剂模拟高端硬件上进行。我们证明DMD可以用来观察绒毛蛋白头段和WW结构域的平衡折叠，研究两态折叠动力学和样品近天然状态的从头折叠的蛋白质的~100个残基。
Until now it has been impractical to observe protein folding in silico for proteins larger than 50 residues. Limitations of both force field accuracy and computational efficiency make the folding problem very challenging. Here we employ discrete molecular dynamics (DMD) simulations with an all-atom force field to fold fast-folding proteins. We extend the DMD force field by introducing long-range electrostatic interactions to model salt-bridges and a sequence-dependent semi-empirical potential accounting for natural tendencies of certain amino acid sequences to form specific secondary structures. We enhance the computational performance by parallelizing the DMD algorithm. Using a small number of commodity computers, we achieve sampling quality and folding accuracy comparable to the explicit-solvent simulations performed on high-end hardware. We demonstrate that DMD can be used to observe equilibrium folding of villin headpiece and WW domain, study two-state folding kinetics and sample near-native states in ab initio folding of proteins of ~100 residues.
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影响因子：
14.9
作者：
Gromiha MM;Thangakani AM;Selvaraj S
通讯作者：
Selvaraj S
DOI：
10.1016/s1359-0278(98)00072-8
发表时间：
1998-01-01
期刊：
FOLDING & DESIGN
影响因子：
--
作者：
Dokholyan, NV;Buldyrev, SV;Shakhnovich, EI
通讯作者：
Shakhnovich, EI
影响因子：
46.9
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
2.9
作者：
Emperador, Agusti;Meyer, Tim;Orozco, Modesto
通讯作者：
Orozco, Modesto
DOI：
10.1073/pnas.0502495102
发表时间：
2005-05-24
影响因子：
11.1
作者：
Chiu, TK;Kubelka, J;Davies, DR
通讯作者：
Davies, DR