Energy Decomposition Analysis Based on Absolutely Localized Molecular Orbitals for Large-Scale Density Functional Theory Calculations in Drug Design.
Energy Decomposition Analysis Based on Absolutely Localized Molecular Orbitals for Large-Scale Density Functional Theory Calculations in Drug Design.
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基于绝对局域分子轨道的能量分解分析，用于药物设计中的大规模密度泛函理论计算。
DOI：
10.1021/acs.jctc.6b00272
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发表时间：
2016
影响因子：
5.5
通讯作者：
Phipps MJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Phipps MJ
我们报告的发展和实施的能量分解分析（EDA）计划在ONETEP线性尺度电子结构包。我们的方法是混合的，因为它结合了局部分子轨道EDA（Su，P.; Li，H. J.化学物理，2009，131，014102）和绝对定域分子轨道EDA（Khaliullin，R. Z的;等人，J. Phys. Chem. A，2007，111，8753-8765）来将分子间相互作用能划分为化学上不同的组分（静电、交换、相关、泡利排斥、极化和电荷转移）。在EDA方法中共享的限制，如极化和电荷转移的基组依赖性的问题进行了讨论，并提出了解决这个问题的补救措施，利用严格本地化的ONETEP轨道的属性。我们的方法在一系列与药物设计相关的相互作用的复合物上进行了验证。我们展示了大规模计算的能力与我们的方法凝血酶与抑制剂组成的高达4975个原子的复合物。考虑到ONETEP的大规模计算能力，例如对整个蛋白质的计算，我们希望我们的EDA方案可以应用于大范围的生物分子问题，特别是在药物设计的背景下。
We report the development and implementation of an energy decomposition analysis (EDA) scheme in the ONETEP linear-scaling electronic structure package. Our approach is hybrid as it combines the localized molecular orbital EDA (Su, P.; Li, H.J. Chem. Phys.,2009,131, 014102) and the absolutely localized molecular orbital EDA (Khaliullin, R. Z.; et al.J. Phys. Chem. A,2007,111, 8753–8765) to partition the intermolecular interaction energy into chemically distinct components (electrostatic, exchange, correlation, Pauli repulsion, polarization, and charge transfer). Limitations shared in EDA approaches such as the issue of basis set dependence in polarization and charge transfer are discussed, and a remedy to this problem is proposed that exploits the strictly localized property of the ONETEP orbitals. Our method is validated on a range of complexes with interactions relevant to drug design. We demonstrate the capabilities for large-scale calculations with our approach on complexes of thrombin with an inhibitor comprised of up to 4975 atoms. Given the capability of ONETEP for large-scale calculations, such as on entire proteins, we expect that our EDA scheme can be applied in a large range of biomolecular problems, especially in the context of drug design.
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DOI：
10.1063/1.2198528
发表时间：
2006
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影响因子：
--
作者：
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J. Sanz
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M. Payne
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通讯作者：
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