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Peptide dimerization-dissociation rates from replica exchange molecular dynamics

机译：复制品交换分子动力学中的肽二聚化 - 解离速率

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We show how accurate rates of formation and dissociation of peptide dimers can be calculated using direct transition counting (DTC) from replica-exchange molecular dynamics (REMD) simulations. First, continuous trajectories corresponding to system replicas evolving at different temperatures are used to assign conformational states. Second, we analyze the entire REMD data to calculate the corresponding rates at each temperature directly from the number of transition counts. Finally, we compare the kinetics extracted directly, using the DTC method, with indirect estimations based on trajectory likelihood maximization using short-time propagators and on decay rates of state autocorrelation functions. For systems with relatively low-dimensional intrinsic conformational dynamics, the DTC method is simple to implement and leads to accurate temperature-dependent rates. We apply the DTC rate-extraction method to all-atom REMD simulations of dimerization of amyloid-forming NNQQ tetrapetides in explicit water. In an assessment of the REMD sampling efficiency with respect to standard MD, we find a gain of more than a factor of two at the lowest temperature. Published by AIP Publishing.
机译：我们展示了肽二聚体的准确性和解离的准确性速率如何使用来自副本交换分子动力学（REMD）模拟的直接转换计数（DTC）来计算。首先，用于在不同温度下发展的系统副本对应的连续轨迹用于分配构象状态。其次，我们分析整个REMD数据，直接从转换计数的数量计算每个温度的相应速率。最后，我们使用DTC方法比较直接提取的动力学，利用短时传播者以及状态自相关函数的衰减率基于轨迹似然最大化的间接估计。对于具有相对低维内在构象动态动态的系统，DTC方法易于实现，并导致精确的温度依赖性速率。我们将DTC速率提取方法应用于明确水中淀粉样蛋白形成NNQQ四丙二醇二氮杂化的全原子REMD模拟。在评估REMD采样效率关于标准MD的评估中，我们在最低温度下发现了两个以上的增益。通过AIP发布发布。

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