• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

通过使用对数能量景观的平均力动力学进行自由能计算。

Free-energy calculation via mean-force dynamics using a logarithmic energy landscape.

作者信息

Morishita Tetsuya, Itoh Satoru G, Okumura Hisashi, Mikami Masuhiro

机构信息

Nanosystem Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 1-1-1 Umezono, Tsukuba, Ibaraki 305-8568, Japan.

出版信息

Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2012 Jun;85(6 Pt 2):066702. doi: 10.1103/PhysRevE.85.066702. Epub 2012 Jun 11.

DOI:10.1103/PhysRevE.85.066702
PMID:23005238
Abstract

A method for free-energy calculation based on mean-force dynamics (fictitious dynamics on a potential of mean force) is presented. The method utilizes a logarithmic form of free energy to enhance crossing barriers on a free-energy landscape, which results in efficient sampling of "rare" events. Invoking a conserved quantity in mean-force dynamics, free energy can be estimated on-the-fly without postprocessing. This means that an estimate of the free-energy profile can be locally made in contrast to the other methods based on mean-force dynamics such as metadynamics. The method is benchmarked against conventional methods and its high efficiency is demonstrated in the free-energy calculation for a glycine dipeptide molecule.

摘要

提出了一种基于平均力动力学(平均力势上的虚拟动力学)的自由能计算方法。该方法利用自由能的对数形式来增强自由能景观上的穿越势垒能力,从而实现对“稀有”事件的高效采样。通过调用平均力动力学中的一个守恒量,可以即时估计自由能,而无需进行后处理。这意味着与其他基于平均力动力学的方法(如元动力学)相比,可以在局部估计自由能分布。该方法与传统方法进行了基准测试,并在甘氨酸二肽分子的自由能计算中证明了其高效性。

相似文献

1
Free-energy calculation via mean-force dynamics using a logarithmic energy landscape.通过使用对数能量景观的平均力动力学进行自由能计算。
Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2012 Jun;85(6 Pt 2):066702. doi: 10.1103/PhysRevE.85.066702. Epub 2012 Jun 11.
2
On-the-fly reconstruction of free-energy profiles using logarithmic mean-force dynamics.
J Comput Chem. 2013 Jun 15;34(16):1375-84. doi: 10.1002/jcc.23267. Epub 2013 Mar 5.
3
Calculation of free-energy differences and potentials of mean force by a multi-energy gap method.用多能隙方法计算自由能差和平均力势
J Chem Phys. 2008 Mar 21;128(11):114104. doi: 10.1063/1.2841942.
4
An ab initio approach to free-energy reconstruction using logarithmic mean force dynamics.一种使用对数平均力动力学进行自由能重构的从头算方法。
J Chem Phys. 2014 May 14;140(18):184110. doi: 10.1063/1.4874654.
5
Adaptive biasing force method for scalar and vector free energy calculations.用于标量和矢量自由能计算的自适应偏置力方法。
J Chem Phys. 2008 Apr 14;128(14):144120. doi: 10.1063/1.2829861.
6
Metadynamics in essential coordinates: free energy simulation of conformational changes.本质坐标中的元动力学:构象变化的自由能模拟
J Phys Chem B. 2007 Mar 29;111(12):3073-6. doi: 10.1021/jp068587c. Epub 2007 Mar 6.
7
Essential energy space random walk via energy space metadynamics method to accelerate molecular dynamics simulations.通过能量空间元动力学方法的基本能量空间随机游走以加速分子动力学模拟
J Chem Phys. 2007 Sep 7;127(9):094101. doi: 10.1063/1.2769356.
8
Free-energy landscape for beta hairpin folding from combined parallel tempering and metadynamics.结合并行回火和元动力学的β发夹折叠自由能景观。
J Am Chem Soc. 2006 Oct 18;128(41):13435-41. doi: 10.1021/ja062463w.
9
Free energy perturbation study of water dimer dissociation kinetics.水二聚体解离动力学的自由能微扰研究
J Chem Phys. 2004 Jul 8;121(2):773-7. doi: 10.1063/1.1756574.
10
Efficient reconstruction of complex free energy landscapes by multiple walkers metadynamics.通过多步行者元动力学高效重建复杂自由能景观。
J Phys Chem B. 2006 Mar 2;110(8):3533-9. doi: 10.1021/jp054359r.

引用本文的文献

1
Atomic-Scale Insights into the Phase Behavior of Carbon Dioxide and Water from 313 to 573 K and 8 to 30 MPa.313至573K和8至30MPa条件下二氧化碳与水相行为的原子尺度洞察
ACS Omega. 2024 May 3;9(19):20976-20987. doi: 10.1021/acsomega.4c00133. eCollection 2024 May 14.
2
Multiscale Enhanced Sampling Using Machine Learning.使用机器学习的多尺度增强采样
Life (Basel). 2021 Oct 12;11(10):1076. doi: 10.3390/life11101076.
3
Dynamic recognition and linkage specificity in K63 di-ubiquitin and TAB2 NZF domain complex.K63 二泛素与 TAB2 NZF 结构域复合物中的动态识别和连接特异性。
Sci Rep. 2018 Nov 7;8(1):16478. doi: 10.1038/s41598-018-34605-2.
4
Exploring Configuration Space and Path Space of Biomolecules Using Enhanced Sampling Techniques-Searching for Mechanism and Kinetics of Biomolecular Functions.使用增强采样技术探索生物分子的构象空间和路径空间——寻找生物分子功能的机制和动力学。
Int J Mol Sci. 2018 Oct 15;19(10):3177. doi: 10.3390/ijms19103177.
5
Extended Phase-Space Methods for Enhanced Sampling in Molecular Simulations: A Review.扩展相空间方法在分子模拟增强采样中的应用综述。
Front Bioeng Biotechnol. 2015 Sep 3;3:125. doi: 10.3389/fbioe.2015.00125. eCollection 2015.
6
Locating landmarks on high-dimensional free energy surfaces.在高维自由能表面上定位地标。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 17;112(11):3235-40. doi: 10.1073/pnas.1418241112. Epub 2015 Mar 3.