Calculating binding free energies of host-guest systems using the AMOEBA polarizable force field.
Calculating binding free energies of host-guest systems using the AMOEBA polarizable force field.
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DOI：
10.1039/c6cp02509a
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发表时间：
2016-11-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ren P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bell DR;Qi R;Jing Z;Xiang JY;Mejias C;Schnieders MJ;Ponder JW;Ren P
分子识别在许多应用中具有重要意义。在这里，我们研究了一系列的主客体系统先前使用的SAMPL 4盲挑战，通过使用分子模拟和AMOEBA极化力场。通过使用AMOEBA可极化力场的班尼特的接受比（BAR）方法计算的自由能结果在提交给SAMPL 4主-客体竞赛的参赛作品中排名有利[Muddana等人，J.计算-辅助分子Des.，2014，28，305-317.]。在这项工作中，我们进行了深入的分析AMOEBA力场的主客体结合热力学通过使用BAR和正交空间随机游走（OSRW）方法。结合熵焓的贡献进行了分析，为每个主机-客户系统。对于结合熵-焓值不协调的体系，我们进一步研究了氢键模式和构型熵的贡献。这一系列的主体-客体系统的结合机制因配体而异，由焓和/或熵变化驱动。讨论了BAR和OSRW结合自由能方法的收敛性。最终，这项工作说明了分子建模和先进的力场结合热力学的探索和解释的价值。TOC描述：使用AMOEBA极化力场研究葫芦[7]脲主客体结合自由能。
Molecular recognition is of paramount interest in many applications. Here we investigate a series of host-guest systems previously used in the SAMPL4 blind challenge by using molecular simualtions and the AMOEBA polarizable force field. The free energy results computed by Bennett’s acceptance ratio (BAR) method using the AMOEBA polarizable force field ranked favorably among the entries submitted to the SAMPL4 host-guest competition [Muddana et al., J. Comput.-Aided Mol. Des., 2014, 28, 305-317.]. In this work we conduct an in-depth analysis of the AMOEBA force-field host-guest binding thermodynamics by using both BAR and the orthogonal space random walk (OSRW) methods. The binding entropy-enthalpy contributions are analyzed for each host-guest system. For systems of inordinate binding entropy-enthalpy values, we further examine the hydrogen bonding patterns and configurational entropy contribution. The binding mechanism of this series of host-guest systems varies from ligand to ligand, driven by enthalpy and/or entropy changes. Convergence of BAR and OSRW binding free energy methods are discussed. Ultimately, this work illustrates the value of molecular modelling and advanced force fields for the exploration and interpretation of binding thermodynamics. TOC Description: Cucurbit[7]uril host-guest binding free energies are investigated using the AMOEBA polarizable force field.
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影响因子：
3.5
作者：
Lawrenz, Morgan;Wereszczynski, Jeff;Ortiz-Sanchez, Juan Manuel;Nichols, Sara E.;McCammon, J. Andrew
通讯作者：
McCammon, J. Andrew
影响因子：
4.1
作者：
BENNETT, CH
通讯作者：
BENNETT, CH
影响因子：
5.5
作者：
Baron, Riccardo;Huenenberger, Philippe H.;McCammon, J. Andrew
通讯作者：
McCammon, J. Andrew
DOI：
10.1088/0953-8984/21/33/333102
发表时间：
2009-08-19
期刊：
Journal of physics. Condensed matter : an Institute of Physics journal
影响因子：
--
作者：
Cieplak P;Dupradeau FY;Duan Y;Wang J
通讯作者：
Wang J
影响因子：
15
作者：
Hamelberg, D;McCammon, JA
通讯作者：
McCammon, JA