Contribution of the empirical dispersion correction on the conformation of short alanine peptides obtained by gas-phase QM calculations.
Contribution of the empirical dispersion correction on the conformation of short alanine peptides obtained by gas-phase QM calculations.
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DOI：
10.1139/cjc-2012-0542
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发表时间：
2013-09-01
影响因子：
1.1
通讯作者：
Woods RJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fadda E;Woods RJ
在这项工作中，我们分析了在标准密度泛函中包含经验色散项(DFT-D)在预测丙氨酸二肽(ALA_2)的构象能量和评估从ALA_4到ALA_16的螺旋构象中的α和310螺旋的相对稳定性方面的影响。用色散校正的GGA泛函B97-D计算了AlA2的构象能，并与以前发表的高水平MP2数据进行了比较。同时，将B97-D在较大聚丙氨酸多肽上的性能与在较低理论水平下得到的MP2、B3LYP和RHF计算进行了比较。我们的结果表明，电子相互作用影响短肽的构象能，其重量随肽的长度增加而增加。事实上，虽然VDW力对较大的多肽的贡献很大，但对于ALA2来说，与溶剂效应相比，它可以忽略不计。即使对于短肽，经验离散项的加入也极大地提高了DFT方法的准确性，在不增加计算成本的情况下提供了与MP2参考很好相关的结果。
In this work we analyze the effect of the inclusion of an empirical dispersion term to standard DFT (DFT-D) in the prediction of the conformational energy of the alanine dipeptide (Ala2) and in assessing the relative stabilities of short polyala-nine peptides in helical conformations, i.e., α and 310 helices, from Ala4 to Ala16. The Ala2 conformational energies obtained with the dispersion-corrected GGA functional B97-D are compared to previously published high level MP2 data. Meanwhile, the B97-D performance on larger polyalanine peptides is compared to MP2, B3LYP and RHF calculations obtained at a lower level of theory. Our results show that electron correlation affects the conformational energies of short peptides with a weight that increases with the peptide length. Indeed, while the contribution of vdW forces is significant for larger peptides, in the case of Ala2 it is negligible when compared to solvent effects. Even for short peptides, the inclusion of an empirical dispersion term greatly improves accuracy of DFT methods, providing results that correlate very well with the MP2 reference at no additional computational cost.
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