Absolute free energy calculations by thermodynamic integration in four spatial dimensions
Notice bibliographique
Résumé
An optimized technique for calculating the excess chemical potential of small molecules in dense liquids and the binding affinity of molecular ligands to biomolecules is reported. In this method, a molecular species is coupled to the system of interest via a nonphysical fourth spatial dimension w through which insertion or extraction can be carried out [R. Pomes, E. Eisenmesser, C. B. Post et al., J. Chem. Phys. 111, 3387 (1999)]. Molecular simulations are used to compute the potential of mean force (PMF) acting on the solute molecule in the fourth dimension. The excess chemical potential of that molecule is obtained as the difference in the PMF between fully coupled and fully decoupled systems. The simplicity, efficiency, and generality of the method are demonstrated for the calculation of the hydration free energies of water and methanol as well as sodium, cesium, and chloride ions. A significant advantage over other methods is that the 4D-PMF approach provides a single effective and general route for decoupling all nonbonded interactions (i.e., both Lennard-Jones and Coulombic) at once for both neutral and charged solutes. Direct calculation of the mean force from thermodynamic integration is shown to be more computationally efficient than calculating the PMF from umbrella sampling. Statistical error analysis suggests a simple strategy for optimizing sampling. The detailed analysis of systematic errors arising from the truncation of Coulombic interactions in a solvent droplet of finite size leads to straightforward corrections to ionic hydration free energies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».