Efficient Explicit-Solvent Molecular Dynamics Simulations of Molecular Association Kinetics: Methane/Methane, Na(+)/Cl(-), Methane/Benzene, and K(+)/18-Crown-6 Ether.
Efficient Explicit-Solvent Molecular Dynamics Simulations of Molecular Association Kinetics: Methane/Methane, Na(+)/Cl(-), Methane/Benzene, and K(+)/18-Crown-6 Ether.
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分子缔合动力学的高效显式溶剂分子动力学模拟：甲烷/甲烷、Na( )/Cl(-)、甲烷/苯和 K( )/18-Crown-6 醚。
DOI：
--
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发表时间：
2011
影响因子：
5.5
通讯作者：
L. Chong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Zwier;Joseph W. Kaus;L. Chong
分子识别事件的原子详细视图对生物学和化学中的各种研究领域具有极大的兴趣。在这里，我们应用加权系综路径采样方法，以提高显式溶剂分子动力学（MD）模拟采样两个甲烷分子，Na（+）和Cl（-）离子，甲烷和苯，和K（+）离子和18-冠-6醚之间的分子缔合事件的效率。相对于蛮力模拟，我们获得了至少300和1100倍的效率增益最具挑战性的系统，K（+）/18-冠-6醚，在采样的关联速率常数k和所需的时间分布遍历过渡路径，分别。我们的结果表明，加权系综采样可能会为分子结合障碍更高的更复杂系统提供更高的效率。
Atomically detailed views of molecular recognition events are of great interest to a variety of research areas in biology and chemistry. Here, we apply the weighted ensemble path sampling approach to improve the efficiency of explicit solvent molecular dynamics (MD) simulations in sampling molecular association events between two methane molecules, Na(+) and Cl(-) ions, methane and benzene, and the K(+) ion and 18-crown-6 ether. Relative to brute force simulation, we obtain efficiency gains of at least 300 and 1100-fold for the most challenging system, K(+)/18-crown-6 ether, in terms of sampling the association rate constant k and distribution of times required to traverse transition paths, respectively. Our results indicate that weighted ensemble sampling is likely to allow for even greater efficiencies for more complex systems with higher barriers to molecular association.
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DOI：
10.1021/jp809782z
发表时间：
2009-05-14
期刊：
The journal of physical chemistry. B
影响因子：
--
作者：
Fennell CJ;Bizjak A;Vlachy V;Dill KA
通讯作者：
Dill KA
影响因子：
5.5
作者：
Bhatt, Divesh;Zuckerman, Daniel M.
通讯作者：
Zuckerman, Daniel M.
影响因子：
4.4
作者：
West, Anthony M. A.;Elber, Ron;Shalloway, David
通讯作者：
Shalloway, David
影响因子：
4.4
作者：
Bhatt, Divesh;Zhang, Bin W.;Zuckerman, Daniel M.
通讯作者：
Zuckerman, Daniel M.
影响因子：
3.4
作者：
Izrailev, S;Stepaniants, S;Schulten, K
通讯作者：
Schulten, K