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カノニカル分子軌道計算に基づく線形回帰法を用いたタンパク質原子電荷の開発

机译：基于经典分子轨道计算的线性回归方法开发蛋白质的原子电荷

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RESP電荷は分子の静電ポテンシャル(ESP)を再現する目的で提案され，現在広く分子力場や分子動力学計算に使われている.タンパク質RESP電荷は計算サイズの問題により，アミノ酸残基毎にパラメータ化されたRESP電荷を繋ぎ合わせたものを代用している.本研究は，タンパク質全体のカノニカル分子軌道計算に基づき，タンパク質本来のESPをよく再現する原子電荷計算法を開発し，原子電荷の高品位化を行った.定義に従ったRESP電荷をはじめ，線形回帰法を原子電荷モデルに適用することで，ESPを高精度に再現する性質を保ちつつ様々な特徴を持つ，タンパク質の新たな原子電荷を作成することができた.%The RESP charge has been proposed for the purpose of reproducing the electrostatic potential (ESP) of molecules and widely used for the molecular mechanics or molecular dynamics simulation. Because the cost of the RESP charge determination by using full QM calculation is high, the protein RESP charge is substituted by the combination of parameterized RESP charge for each amino acid residue. In this study, we have developed the atomic charge calculation method which reproduce intrinsic ESP based on the canonical molecular orbital calculation of the entire protein and improved the quality of atomic charge. In addition to RESP charge followed by the original definition, the various atomic charges of protein were proposed by applying the linear regression method to the atomic charge model with keeping the property of accurate ESP reproductivity.
机译：为了再生分子的静电势（ESP），已经提出了RESP电荷，并且其目前被广泛用于分子力场和分子动力学计算中。在这项研究中，我们结合使用了参数化的RESP电荷。本研究开发了一种原子电荷计算方法，该方法可基于整个蛋白质的规范分子轨道计算来重现蛋白质的原始ESP。通过将线性回归方法应用于根据定义包括RESP电荷的原子电荷模型，可以在保持高精度再现ESP特性的同时获得具有各种特性的新蛋白质。为了产生分子的静电势（ESP），已提出了RESP电荷，并已广泛用于分子力学或分子动力学模拟。因为RESP电荷测定的成本较高。通过充分的QM计算，蛋白质RESP电荷被每个氨基酸残基的参数化RESP电荷组合所取代。本研究中，我们开发了基于规范分子轨道计算来重现固有ESP的原子电荷计算方法。除了遵循最初定义的RESP电荷外，整个蛋白质的各种原子电荷也提高了原子电荷的质量。通过将线性回归方法应用于原子电荷模型并保持精确的ESP繁殖性，提出了一种方法。

著录项

  • 来源
    《生産研究》 |2016年第3期|33-37|共5页
  • 作者

    金　泰煥; 平野敏行; 佐藤文俊;

  • 作者单位

    東京大学大学院　工学系研究科;

    東京大学生産技術研究所　機械•生体系部門;

    東京大学生産技術研究所　革新的シミュレーション研究センター;

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