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J. Chim. Phys.
Volume 88, 1991
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Page(s) | 2419 - 2433 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1991882419 | |
Published online | 29 May 2017 |
On the treatment of electrostatic interactions in biomolecular simulation
Department of Chemistry, 12 Oxford St, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA.
An extended electrostatics model that combines a standard pairwise additive scheme for spatially close interactions with a multipole approximation for the calculation of spatially distant interactions is described. Energy calculations and vacuum dynamics simulations of bovine pancreatic trypsin inhibitor (BPTI) are employed in an evaluation of the model. The results obtained indicate that the extended electrostatics model can minimize cutoff effects in molecular dynamics simulation of biomolecules. While an additional computational overhead exists in the use of this model, the cost is significantly less than that of longer cutoffs which give corresponding results
Résumé
Un modèle électrostatique étendu qui combine des potentiels par paires d’atomes pour les interactions à courtes distances et un développement multipolaire pour les interactions à longues distances est présenté. Le modèle est appliqué à une dynamique moléculaire (in vacuum) de l’inhibiteur de la trypsine pancréatique des bovidés (BPTI) et à des calculs d’énergies. Les résultats indiquent que le modèle électrostatique étendu minimise les effets liés à la troncature des interactions électrostatiques. Une comparison des temps calculs montre que - pour des résultats de qualité équivalente - le modèle électrostatique étendu est moins coûteux que les modèles à troncature.
Key words: molecular dynamics / electrostatics / protein dynamics / pancreatic trypsin inhibitor / truncation effects
© Elsevier, Paris, 1991