Extending fragment-based free energy calculations with library Monte Carlo simulation: annealing in interaction space.
Extending fragment-based free energy calculations with library Monte Carlo simulation: annealing in interaction space.
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DOI：
10.1002/jcc.21695
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发表时间：
2011-04-30
影响因子：
3
通讯作者：
Zuckerman, Daniel M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lettieri, Steven;Mamonov, Artem B.;Zuckerman, Daniel M.
预先计算的分子片段配置库先前已被用作平衡采样（通过基于库的蒙特卡罗）和使用聚合物生长形式主义获得绝对自由能的基础。在这里，我们联合收割机的两种方法来扩展系统的自由能可以计算的大小。我们研究了一系列的全原子聚丙氨酸系统在一个简单的介电溶剂中，发现可以快速获得精确的自由能。例如，对于12个残基，需要不到一个小时的单处理器。结合的方法在形式上等同于退火的重要性采样算法，而不是通过降低温度退火，然而，片段之间的相互作用逐渐增加的分子的增长。我们讨论了未来的结合亲和力计算中，一个配体生长成一个结合位点的影响。
Pre-calculated libraries of molecular fragment configurations have previously been used as a basis for both equilibrium sampling (via library-based Monte Carlo) and for obtaining absolute free energies using a polymer-growth formalism. Here, we combine the two approaches to extend the size of systems for which free energies can be calculated. We study a series of all-atom poly-alanine systems in a simple dielectric solvent and find that precise free energies can be obtained rapidly. For instance, for 12 residues, less than an hour of single-processor is required. The combined approach is formally equivalent to the annealed importance sampling algorithm; instead of annealing by decreasing temperature, however, interactions among fragments are gradually added as the molecule is grown. We discuss implications for future binding affinity calculations in which a ligand is grown into a binding site.
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