分子动力学模拟(molecular dynamics simulation)是一种基于物理、化学、数学等学科,模拟粒子体系的微观运动的方法。在流体动力学、新材料、生物医药等方向应用较多。在药物设计中可用于药物与受体相互作用分析、结合能计算,抑制剂构效关系分析、受体氨基酸突变研究、大分子变构调节机制研究等等。
常用分析
模型稳定性分析
稳定性分析是后续分析的保障,包括:
RMSD分析、RMSF分析
轨迹聚类分析
B-factor分析等
结合自由能分析
药物与受体的结合自由能是药物活性的重要评价指标、结合自由能大小可作为化合物活性预测的依据,包括:
结合自由能计算(MMPBSA)
分子间相互作用力(范德华项、静电项)
溶剂化自由能(非极性项、极性项)等
热点残基分析
热点残基,在药物与受体结合或蛋白与蛋白结合模型中,即是通常所说的关键氨基酸残基。分析热点残基可以帮助理解药物的活性差异及受体的抑制机理。常用方法包括:
RMSF分析
结合自由能分解
相互作用分析
在分析受体-配体的结合模式时,除结合自由能外,相互作用分析同样重要。包括:
氢键分析,距离、角度、二面角分析,盐桥分析等
受体性质分析
蛋白性质分析是分子动力学模拟的一个重要板块,可用来分析受体的变构调节、突变前后性质变化、抑制机理解释等方面。包括:蛋白质二级结构分析 ,B-factor分析、RMSF分析
试剂可及表面积(SASA)分析
回旋半径、径向分布函数分析等
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