生物分子溶剂化自由能计算方法的探索

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

21473083

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

赵东霞

完成单位：

辽宁师范大学

中文关键词：

溶剂化电荷; 溶剂化效应; 溶剂化自由能; 分子离解常数; 共价相互作用与非键相互作用区分;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2015-01-01

结束日期：

2018-12-31

中文摘要：

化学特别是生命过程常是在溶液中进行的。溶剂对溶质结构和性能的影响是至关重要的、甚至是决定性的，这种影响称作溶剂效应。溶剂化自由能的大小与变化方向决定着溶液的特性。精确快速计算溶剂化自由能是挑战性的，通常采用显示溶剂模型和连续介质模型进行计算。显示溶剂模型虽然精确，但计算工作量太大。因此，正在不断改进和发展连续介质模型，其中广义波恩（GB/SA）模型有发展希望，但其精度亟待提高。我们拟将自行发展的浮动电荷方法结合进GB方法，采用我们的浮动电荷极化模型和分子内禀表面积和体积，建立快速高效计算溶剂化自由能的ABEEMsp-GB/SA方法。我们将进行大量的从头计算研究，结合实验数据，分析归纳，优化其中的溶剂化电荷参数，选择一系列化学和生物分子水溶液体系进行研究和检验。在此基础上，建立水溶液中结合自由能的计算方法，应用于离解常数、结合常数的计算，进行一定pH值的体系和分子识别的分子动力学模拟研究。