ОПЛС

OPLS Силовое (Оптимизированные потенциалы для моделирования жидкости) поле было разработано профессором Уильямом Л. Йоргенсеном в Университете Пердью , а затем в Йельском университете и в настоящее время коммерчески развивается компанией Schrödinger, Inc.

Функциональная форма

Функциональная форма силового поля OPLS очень похожа на AMBER :

$E\left(r^{N}\right)=E_{\mathrm {bonds} }+E_{\mathrm {angles} }+E_{\mathrm {dihedrals} }+E_{\mathrm {nonbonded} }$

$E_{\mathrm {bonds} }=\sum _{\mathrm {bonds} }K_{r}(r-r_{0})^{2}\,$

$E_{\mathrm {angles} }=\sum _{\mathrm {angles} }k_{\theta }(\theta -\theta _{0})^{2}\,$

$E_{\mathrm {dihedrals} }=\sum _{\mathrm {dihedrals} }\left({\frac {V_{1}}{2}}\left[1+\cos(\phi -\phi _{1})\right]+{\frac {V_{2}}{2}}\left[1-\cos(2\phi -\phi _{2})\right]+{\frac {V_{3}}{2}}\left[1+\cos(3\phi -\phi _{3})\right]+{\frac {V_{4}}{2}}\left[1-\cos(4\phi -\phi _{4})\right]\right)$

$E_{\mathrm {nonbonded} }=\sum _{i>j}f_{ij}\left({\frac {A_{ij}}{r_{ij}^{12}}}-{\frac {C_{ij}}{r_{ij}^{6}}}+{\frac {q_{i}q_{j}e^{2}}{4\pi \epsilon _{0}r_{ij}}}\right)$

с правилами объединения $A_{ij}={\sqrt {A_{ii}A_{jj}}}$ и $C_{ij}={\sqrt {C_{ii}C_{jj}}}$ .

Внутримолекулярные несвязанные взаимодействия $E_{\mathrm {nonbonded} }$ учитываются только для атомов, разделенных тремя и более связями; Взаимодействия 1,4 уменьшены с помощью «коэффициента выдумки». $f_{ij}=0.5$ , в противном случае $f_{ij}=1.0$ . Все места взаимодействия сосредоточены на атомах; нет «одиноких пар».

Параметризация

Опубликовано несколько наборов параметров OPLS. Существует OPLS-ua (объединенный атом), который неявно включает в параметры углерода атомы водорода рядом с углеродом и может использоваться для экономии времени моделирования. OPLS-aa (все атомы) явно включает каждый атом. Более поздние публикации включают параметры для других конкретных функциональных групп и типов молекул, таких как углеводы. TIP4P или TIP3P При моделировании OPLS в водном растворе обычно используется модель воды .

Отличительной особенностью параметров OPLS является то, что они были оптимизированы для соответствия экспериментальным свойствам жидкостей, таким как плотность и теплота парообразования, в дополнение к профилям кручения в газовой фазе.

Выполнение

Эталонными реализациями силового поля OPLS являются программы BOSS и MCPRO, разработанные Йоргенсеном. Другие пакеты, такие как TINKER , GROMACS , PCMODEL , Abalone , LAMMPS , Desmond и NAMD, также реализуют силовые поля OPLS.

Ссылки

Йоргенсен В.Л., Тирадо-Ривс Дж. (1988). «Силовое поле OPLS для белков. Минимизация энергии для кристаллов циклических пептидов и крамбина». Дж. Ам. хим. Соц . 110 (6): 1657–1666. дои : 10.1021/ja00214a001 . ПМИД 27557051 .
Йоргенсен В.Л., Максвелл Д.С., Тирадо-Ривс Дж. (1996). «Разработка и испытания полноатомного силового поля OPLS на конформационную энергетику и свойства органических жидкостей». Дж. Ам. хим. Соц . 118 (45): 11225–11236. CiteSeerX 10.1.1.334.2959 . дои : 10.1021/ja9621760 .

Эта вычислительной химии, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .