Using molecular dynamics trajectories to predict nuclear spin relaxation behaviour in large spin systems.
Using molecular dynamics trajectories to predict nuclear spin relaxation behaviour in large spin systems.
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用分子动力学轨迹预测大自旋系统中的核自旋弛豫行为。
DOI：
10.1016/j.jmr.2020.106891
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发表时间：
2021-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Prestegard JH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kuprov I;Morris LC;Glushka JN;Prestegard JH
分子动力学（MD）轨迹为分子结构和动力学提供了有用的见解。然而，这些见解的定量准确性仍然存在问题。实验核磁共振自旋弛豫率可以用作测试，但前提是弛豫超算符可以有效地从MD轨迹中计算出来——对于量子刘维尔空间形式来说，矩阵维度每增加1/2就会翻四倍，这绝非易事。在这里，我们报告了菠菜软件框架的一个模块，该模块从MD轨迹计算Bloch-Redfield-Wangsness松弛超级算子（包括非长期项和相互关联）。使用先进的水模型和针对聚糖优化的力场预测蔗糖轨迹的核Overhauser效应的初始斜率在实验值的25%以内。
Molecular dynamics (MD) trajectories provide useful insights into molecular structure and dynamics. However, questions persist about the quantitative accuracy of those insights. Experimental NMR spin relaxation rates can be used as tests, but only if relaxation superoperators can be efficiently computed from MD trajectories - no mean feat for the quantum Liouville space formalism where matrix dimensions quadruple with each added spin 1/2. Here we report a module for the Spinach software framework that computes Bloch-Redfield-Wangsness relaxation superoperators (including non-secular terms and cross-correlations) from MD trajectories. Predicted initial slopes of nuclear Overhauser effects for sucrose trajectories using advanced water models and a force field optimised for glycans are within 25% of experimental values.
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