Temperature dependence of hydrophobic interactions: A mean force perspective, effects of water density, and nonadditivity of thermodynamic signatures
Notice bibliographique
Résumé
Temperature-dependent properties of hydrophobic interactions are investigated by simulating the potential of mean force (PMF) between two methane-like solutes in TIP4P model water. Independent results from test particle insertion and free energy perturbation are compared to ensure that zero-PMF baselines are accurate. PMFs are computed under atmospheric pressure at five temperatures from 5 to 95 °C using constant-pressure simulations. The temperature dependence we observe does not agree with previous results from constant-volume simulations, highlighting the important effects of temperature-dependent water density on PMFs. Heat capacity changes upon association of two solutes are estimated at the PMF contact minimum, desolvation barrier, and the solvent (water)-separated minimum. The magnitude of the heat capacity change upon contact formation is much smaller than that predicted by the solvent accessible surface area (SASA). More surprisingly, the heat capacity change upon bringing two methanes from infinity to the desolvation barrier is large and positive. This implies that the thermodynamic signatures of the free energy barrier to desolvation have signs opposite to desolvation itself. This feature is not predicted by either SASA or a volume-based solvent exclusion model. The implications of these and other observations on implicit-solvent model potentials are discussed. Formulations based on thermodynamic perturbation and Widom’s potential distribution theory are developed to relate PMF and hydration mean forces to the underlying structural properties of aqueous solutions. In particular, we provide a theoretical perspective to understand PMF in terms of local water density and the occurrences of configurations with highly unfavorable solute–solvent repulsive interactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».