Effect of atom- and group-based truncations on biomolecules simulated with reaction-field electrostatics.
Effect of atom- and group-based truncations on biomolecules simulated with reaction-field electrostatics.
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DOI：
10.1007/s00894-011-0975-x
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发表时间：
2011-11
影响因子：
2.2
通讯作者：
Baumketner, Andrij
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ni, Boris;Baumketner, Andrij
关键词：
在明确的溶剂中的蛋白质人白细胞介素-4和一个短的DNA片段的分子动力学模拟的静电的反应场方法的性能进行了测试。两个截断方案被认为是：一个基于在水分子中的原子电荷的位置和其他组的电荷的位置。基于基团的截短导致DNA双螺旋的解链。相反，基于原子的截断保持螺旋结构完整。类似地，对于蛋白质，基于基团的截断导致在pH 2下展开，而基于原子的截断在低和正常pH下产生稳定的轨迹，与实验一致。与基于基团的截断相关的带电残基之间的人工排斥被确定为蛋白质展开背后的微观原因。不同的截断方案的影响，在反应场模拟的生物分子进行了讨论。
The performance of the reaction-field method of electrostatics is tested in molecular dynamics simulations of protein human interleukin-4 and a short DNA fragment in explicit solvent. Two truncation schemes are considered: one based on the position of atomic charges in water molecules and the other on the position of groups of charges. The group-based truncation leads to the melting of the DNA double helix. In contrast, the atom-based truncation maintains the helical structure intact. Similarly for the protein, the group-based truncation leads to an unfolding at pH 2 while the atom-based truncation produces stable trajectories at low and normal pH, in agreement with experiment. Artificial repulsion between charged residues associated with the group-based truncation is identified as the microscopic reason behind unfolding of the protein. Implications of different truncation schemes in reaction-field simulations of biomolecules are discussed.
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