Assessing AMBER force fields for protein folding in an implicit solvent – Physical Chemistry Chemical Physics (RSC Publishing)

La simulazione di dinamica molecolare (MD) implementata con un campo di forza proteico all’avanguardia e un modello di solvente implicito è un approccio attraente per studiare il ripiegamento delle proteine, uno dei problemi più complessi in biologia molecolare. Ma quanto bene i campi di forza sviluppati indipendentemente dai modelli impliciti di solvente possano lavorare insieme per riprodurre diverse strutture native delle proteine e misurare la corrispondente termodinamica di ripiegamento non è sempre chiaro. In questo lavoro, abbiamo eseguito simulazioni MD a campionamento avanzato per valutare la capacità di sei campi di forza AMBER (FF99SBildn, FF99SBnmr, FF12SB, FF14ipq, FF14SB, e FF14SBonlysc) come accoppiato con un modello GB-Neck2 a coppie recentemente migliorato nel modellare il ripiegamento di due peptidi elicoidali e due fogli β. Mentre la maggior parte dei campi di forza testati può produrre caratteristiche approssimativamente simili per ensemble conformazionali di equilibrio e profili dettagliati di energia libera di ripiegamento per TC10b breve α-elico in un solvente implicito, le controparti misurate sono significativamente discrepanti nei casi di peptidi più grandi o β-strutturati (HP35, 1E0Q, e GTT). Inoltre, le quantità termodinamiche calcolate di ripiegamento/svolgimento possono corrispondere solo parzialmente ai dati sperimentali. Sebbene non sia stata identificata una combinazione dei campi di forza e del modello implicito GB-Neck2 in grado di descrivere tutti gli aspetti delle transizioni di ripiegamento verso le strutture native di tutti i peptidi considerati, abbiamo trovato che FF14SBonlysc accoppiato con il modello GB-Neck2 sembra essere una combinazione ragionevolmente equilibrata per prevedere le preferenze di ripiegamento dei peptidi.

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