Analytical model for the calculation of molecular van der Waals surfaces and solvent-accessible surfaces

Laboratoire de Photochimie Générale, UMR 7525 du CNRS, ENSCMu, 3 rue Alfred Werner, 68093 Mulhouse cedex, France

Abstract

A new analytical procedure for the approximate calculation of molecular van der Waals and solvent-accessible surface areas is described. It is based on a set of probe points placed around atoms by vector construction, related to atomic hybridization and valence geometries. Surface equivalents are assigned to probe points. Surface inclusion is calculated according to a single distance function. The complete and detailed set of fundamental formulas of the model is given in three steps. The first one is purely geometrical. The second develops an analysis of atomic surfaces inclusions. The third deals with the calculation of first derivatives with respect to atomic coordinates.

Résumé

Un nouveau procédé analytique de calcul approché des surfaces moléculaires de van der Waals et accessible au solvant est décrit. Il met enœuvre un ensemble de points-sondes, disposés autour du noyau atomique à l'aide de constructions vectorielles spécifiques de l'hybri dation et des liaisons de valence. Des équivalents de surface sont affectés aux points-sondes. Les inclusions de surface sont estimées à l'aide d'une fonction simple de la distance. L'ensemble des relations fondamentales du modèle sont décrites en trois parties. La première a un caractère purement géométrique. La seconde analyse les inclusions de surfaces atomiques. La troisième rend compte du calcul de dérivées premières par rapport aux coordonnées atomiques.