Hazardous Shortcuts in Standard Binding Free Energy Calculations

分子动力学 统计物理学 自由度(物理和化学) 二聚体 构象熵 溶剂模型 物理 生物系统 化学 计算化学 计算机科学 溶剂化 热力学 量子力学 分子 核磁共振 生物
作者
Marharyta Blazhynska,Emma Goulard Coderc de Lacam,Haochuan Chen,Benoı̂t Roux,Christophe Chipot
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:13 (27): 6250-6258 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.2c01490
摘要

Calculating the standard binding free energies of protein-protein and protein-ligand complexes from atomistic molecular dynamics simulations in explicit solvent is a problem of central importance in computational biophysics. A rigorous strategy for carrying out such calculations is the so-called "geometrical route". In this method, two molecular objects are progressively separated from one another in the presence of orientational and conformational restraints serving to control the change in configurational entropy that accompanies the dissociation process, thereby allowing the computations to converge within simulations of affordable length. Although the geometrical route provides a rigorous theoretical framework, a tantalizing computational shortcut consists of simply leaving out such orientational and conformational degrees of freedom during the separation process. Here the accuracy and convergence of the two approaches are critically compared in the case of two protein-ligand complexes (Abl kinase-SH3:p41 and MDM2-p53:NVP-CGM097) and three protein-protein complexes (pig insulin dimer, SARS-CoV-2 spike RBD:ACE2, and CheA kinase-P2:CheY). The results of the simulations that strictly follow the geometrical route match the experimental standard binding free energies within chemical accuracy. In contrast, simulations bereft of geometrical restraints converge more poorly, yielding inconsistent results that are at variance with the experimental measurements. Furthermore, the orientational and positional time correlation functions of the protein in the unrestrained simulations decay over several microseconds, a time scale that is far longer than the typical simulation times of the geometrical route, which explains why those simulations fail to sample the relevant degrees of freedom during the separation process of the complexes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
开心的若枫完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
vtd完成签到,获得积分10
2秒前
普罗旺斯发布了新的文献求助10
2秒前
小君完成签到 ,获得积分10
4秒前
友好的白玉完成签到 ,获得积分20
4秒前
qingqingdandan完成签到 ,获得积分10
5秒前
万能图书馆的应助被buzz采纳,获得10
7秒前
乐观小蕊完成签到 ,获得积分10
7秒前
CipherSage的应助被Linley采纳,获得10
8秒前
8秒前
天天发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
闪闪星星完成签到,获得积分10
9秒前
熊猫本熊完成签到,获得积分10
9秒前
jingwei1111完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
120408完成签到 ,获得积分10
11秒前
March完成签到,获得积分10
13秒前
小星星发布了新的文献求助10
13秒前
Yu完成签到,获得积分10
13秒前
Cecilia发布了新的文献求助20
13秒前
共享精神的应助被天天采纳,获得10
16秒前
16秒前
liyuanyuan发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
Sunnysmling完成签到 ,获得积分10
18秒前
英姑的应助被傑丨楽采纳,获得10
18秒前
ning发布了新的文献求助10
18秒前
东方红完成签到,获得积分10
18秒前
刘礼涛完成签到 ,获得积分10
18秒前
共享精神的应助被奕苼采纳,获得10
19秒前
暴躁的惜筠完成签到,获得积分10
19秒前
月亮啊完成签到 ,获得积分10
19秒前
Ava的应助被卡布达采纳,获得10
20秒前
在何之洲发布了新的文献求助10
21秒前
JLL完成签到 ,获得积分10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8148008
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545903
关于积分的说明 21671919
捐赠科研通 7735023
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423743
关于科研通互助平台的介绍 2548683
邀请新用户注册赠送积分活动 2466682