Combining Monte Carlo and molecular dynamics simulations for enhanced binding free energy estimation through Markov State models

Carregant...
Miniatura
El pots comprar en digital a:
El pots comprar en paper a:

Projectes de recerca

Unitats organitzatives

Número de la revista

Títol de la revista

ISSN de la revista

Títol del volum

Col·laborador

Editor

Tribunal avaluador

Realitzat a/amb

Tipus de document

Article

Data publicació

Editor

American Chemical Society

Condicions d'accés

Accés obert

item.page.rightslicense

Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització de la persona titular dels drets

Assignatures relacionades

Assignatures relacionades

Publicacions relacionades

Datasets relacionats

Datasets relacionats

Projecte CCD

Abstract

We present a multistep protocol, combining Monte Carlo and molecular dynamics simulations, for the estimation of absolute binding free energies, one of the most significant challenges in computer-aided drug design. The protocol is based on an initial short enhanced Monte Carlo simulation, followed by clustering of the ligand positions, which serve to identify the most relevant states of the unbinding process. From these states, extensive molecular dynamics simulations are run to estimate an equilibrium probability distribution obtained with Markov State Models, which is subsequently used to estimate the binding free energy. We tested the procedure on two different protein systems, the Plasminogen kringle domain 1 and Urokinase, each with multiple ligands, for an aggregated molecular dynamics length of 760 μs. Our results indicate that the initial sampling of the unbinding events largely facilitates the convergence of the subsequent molecular dynamics exploration. Moreover, the protocol is capable to properly rank the set of ligands examined, albeit with a significant computational cost for the, more realistic, Urokinase complexes. Overall, this work demonstrates the usefulness of combining enhanced sampling methods with regular simulation techniques as a way to obtain more reliable binding affinity estimates.

Descripció

Persones/entitats

Versió de

Citació

Gilabert, J.F. [et al.]. Combining Monte Carlo and molecular dynamics simulations for enhanced binding free energy estimation through Markov State models. "Journal of Chemical Information and Modeling", 2020, vol. 60, núm. 11, p. 5529-5539.

Ajut

Forma part

Dipòsit legal

ISBN

ISSN

1549-9596

Altres identificadors

Referències