模拟溶质回火2：一种高效实用的蛋白质构象采样与结合事件研究方法

《Journal of Chemical Theory and Computation》：Simulated Solute Tempering 2: An Efficient and Practical Approach to Protein Conformational Sampling and Binding Events

分子动力学模拟研究大分子系统时计算成本高，SST2方法通过选择性加热分子内相互作用和环境溶剂，提升采样效率，在三种系统测试中表现优于ST、SST1和REST2，且温度阶梯更少，特别适用于大型生物分子体系。

　　

分子动力学（MD）模拟是研究分子运动和相互作用的强大工具，但它们在计算上可能非常耗时，尤其是对于像蛋白质这样的大型生物分子而言。这是一个问题，因为准确模拟这些分子的运动对于理解它们的功能至关重要。为了克服这一挑战，人们开发了多种增强采样方法，例如模拟退火（Simulated Tempering, ST）、温度复制交换分子动力学（Temperature Replica Exchange Molecular Dynamics, REMD）以及带有溶质退火的复制交换（Replica Exchange with Solute Tempering, REST 和 REST2），这些方法通过提高MD模拟的效率来解决问题。本文介绍了一种新的增强采样方法——模拟溶质退火2（Simulated Solute Tempering 2, SST2），它结合了ST和REST2的优点。SST2能够选择性地调整生物分子内部及其与周围环境之间的相互作用，从而有效加快了对不同结构状态及其在不同温度下稳定性的探索速度。SST2在三个不同的系统（chignolin CLN025、Trp-Cage以及蛋白质-肽复合物p97/PNGase）上进行了测试，结果表明其采样效率与ST、SST1和REST2相当或更优，同时所需的温度步数更少。值得注意的是，SST2特别适合用于研究大型生物分子系统，使其成为研究从蛋白质折叠到配体结合等一系列生物分子过程的宝贵工具。