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

Molecular dynamics (MD) simulation implemented with a state-of-the-art protein force field and implicit solvent model is an attractive approach to investigate protein folding, one of the most perplexing problems in molecular biology. Hur väl kraftfält som utvecklats oberoende av implicita lösningsmedelsmodeller kan fungera tillsammans för att reproducera olika naturliga proteinstrukturer och mäta motsvarande vikningstermodynamik är dock inte alltid klart. I detta arbete utförde vi MD-simuleringar med utökad sampling för att bedöma förmågan hos sex AMBER-kraftfält (FF99SBildn, FF99SBnmr, FF12SB, FF14ipq, FF14SB och FF14SBonlysc) i kombination med en nyligen förbättrad parvis GB-Neck2-modell för att modellera veckningen av två spiralformade och två β-bladpeptider. Medan de flesta av de testade kraftfälten kan ge ungefär likartade egenskaper för jämviktskonformationsensembler och detaljerade profiler för den fria energin vid veckning för korta α-helikala TC10b i ett implicit lösningsmedel, är de uppmätta motsvarigheterna betydligt avvikande när det gäller större eller β-strukturerade peptider (HP35, 1E0Q och GTT). Dessutom kan de beräknade termodynamiska kvantiteterna för veckning/avveckning endast delvis matcha de experimentella uppgifterna. Även om en kombination av kraftfälten och den implicita GB-Neck2-modellen som kan beskriva alla aspekter av vikningsövergångarna mot de nativa strukturerna för alla berörda peptider inte identifierades, fann vi att FF14SBonlysc i kombination med GB-Neck2-modellen tycks vara en någorlunda balanserad kombination för att förutsäga preferenser för vikning av peptider.

Lämna en kommentar