New methods for potential functions for simulating biological molecules

Department of Chemistry and Supercomputer Institute, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455-0431, USA.

Abstract

We use the CM1A class IV charge model and the SM5.4/A and SM5.4PD/A solvation models to calculate atomic charges and solvation energies for 9-methyladenine and thymine and for alanine and serine dipeptides. The CM1A quantum mechanical charge model provides atomic charges as accurate as or more accurate than those used in popular molecular dynamics force fields but is very economical in both computer time and effort required to generate charges; thus it is very promising for examining effects of conformational changes, substituents, solvation, binding, and even reaction. The solvation models have been parameterized over multiple functionalities and are well suited to rapid calculations on large systems.

Résumé

Nous employons CM1A, un modèle classe-IV pour les charges, et les modèles de solvatation SM5.4/A et SM5.4PD/A pour calculer les charges atomiques et les énergies de solvatation de 9-methyladenine, thymine, et les dipeptides d alanine et serine. Le modèle quantum mécanique CM1A pourvoit les charges atomiques qui sont si précis ou plus précis que les autres charges populaires utilisé pour les simulations dynamiques. Les charges CM1A, cependant, sont très économiques à calculer; donc, ils sont prometteurs pour examiner les effets des changement conformationel, des substitutions, d'attachement, même des réactions. Les modèles de solvatation ont été parameterisé contre beaucoup de groupes fonctionels et ils sont bien adapté aux calculations rapide pour systèmes grands.