Soft-core potentials in thermodynamic integration: comparing one- and two-step transformations.
Soft-core potentials in thermodynamic integration: comparing one- and two-step transformations.
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热力学整合中的软核电位：比较一步和两步的变换。
DOI：
10.1002/jcc.21909
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发表时间：
2011-11-30
影响因子：
3
通讯作者：
Case, David A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Steinbrecher, Thomas;Joung, InSuk;Case, David A.
关键词：
基于分子动力学的自由能计算允许从小分子的计算机模拟确定各种热力学量。热力学积分（TI）计算在粒子的产生或湮灭期间可能遭受不稳定性。这个“奇异性”问题可以用软核势函数来解决，它使所有构型的成对相互作用能保持有限，并提供平滑的自由能曲线。“一步”转换，其中静电和货车范德华力同时修改，可以是更简单和更便宜的“两步”转换，其中这些属性是在单独的计算改变。在这里，我们研究溶剂化自由能不同的疏水性分子使用这两种模式。我们提供了控制软核Lennard-Jones势和库仑势行为的两个参数αLJ和βC的推荐值，并比较了一步和两步变换对数值积分的适用性。对于许多类型的转换，一步程序提供了一个方便和准确的方法来估计自由能。
Molecular dynamics based free energy calculations allow the determination of a variety of thermodynamic quantities from computer simulations of small molecules. Thermodynamic integration (TI) calculations can suffer from instabilities during the creation or annihilation of particles. This ‘singularity’ problem can be addressed with soft-core potential functions which keep pairwise interaction energies finite for all configurations and provide smooth free energy curves. “One-step” transformations, in which electrostatic and van der Waals forces are simultaneously modified, can be simpler and less expensive than “two-step” transformations in which these properties are changed in separate calculations. Here we study solvation free energies for molecules of different hydrophobicity using both models. We provide recommended values for the two parameters αLJ and βC controlling the behaviour of the soft-core Lennard-Jones and Coulomb potentials and compare one-step and two-step transformations with regard to their suitability for numerical integration. For many types of transformations, the one-step procedure offers a convenient and accurate approach to free energy estimates.
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影响因子：
4.1
作者：
BENNETT, CH
通讯作者：
BENNETT, CH
影响因子：
2.8
作者：
BEUTLER, TC;MARK, AE;VANGUNSTEREN, WF
通讯作者：
VANGUNSTEREN, WF
影响因子：
4.4
作者：
Shirts, MR;Pande, VS
通讯作者：
Pande, VS
DOI：
10.1002/9780470125939.ch4
发表时间：
2000-01-01
期刊：
REVIEWS IN COMPUTATIONAL CHEMISTRY, VOL 16
影响因子：
--
作者：
Reddy, MR;Erion, MD;Agarwal, A
通讯作者：
Agarwal, A
影响因子：
4.4
作者：
Horn, HW;Swope, WC;Head-Gordon, T
通讯作者：
Head-Gordon, T