Efficient and Accurate Force Fields for Computer-Aided Drug Design
用于计算机辅助药物设计的高效、准确的力场
基本信息
- 批准号:10092175
- 负责人:
- 金额:$ 29.46万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-01-01 至 2023-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AcidsAddressAffinityAntibiotic ResistanceAntibioticsBacterial InfectionsBindingBinding ProteinsBiologicalCarbon DioxideCodeComplexComputer AssistedComputer-Aided DesignCustomDatabasesDevelopmentDrug CostsDrug DesignDrug usageEnvironmentEvaluationFailureFluorescence Resonance Energy TransferFree EnergyHydration statusIceLeadLigandsLipidsMechanicsMembraneMethodsModelingMulti-Drug ResistanceNatureNisinPartition CoefficientPerformancePharmaceutical PreparationsPharmacologic SubstancePhysiologicalProceduresPropertyProteinsProtocols documentationPublic HealthResearchResolutionRoleSaltsSamplingSeriesSolubilitySource CodeStructureSystemTechniquesTemperatureTestingTimeWorkbaseblindcombatcomputer studiesdesigndrug candidatedrug discoveryelectronic structureexperimental studyimprovedinnovationmacromoleculemeltingmolecular dynamicsnovelpredictive modelingprotocol developmentquantumsimulation
项目摘要
Efficient and Accurate Force Fields for Computer-Aided-Drug Design
Computer-aided drug design is hampered by the limited accuracy in the force fields that describe the
interactions between drug molecules, their targets, and shared environment. An automated protocol, adaptive
force matching (AFM), is proposed for creating customized force fields that enable more efficient and accurate
computational studies of the structure and function of drug candidates. Putting AFM in place will require the
adaption of highly efficient techniques for sampling of configurations and quantum mechanical calculations of
large systems. The approach will be developed and evaluated in a series of aims with increasing complexity. In
the first two aims, force fields are generated for prediction of hydration free energies of small drug-like
molecules and of the binding affinities for guest-host pairs. The performance of the method will be tested on
examples from the recent SAMPL4 competition. In the last aim, force fields are created for simulations that
allow one to identify nisin derivatives with improved solubility and stability at physiological pH as required for
the design of nisin-based novel antibiotics. This class of drug is generally referred to as lantibiotics, and it
carries the promise to address the increasingly severe problem of multi-drug resistant bacterial infection.
计算机辅助 - 药水设计的高效,准确的力场
计算机辅助的药物设计受到描述的力场的有限准确性的阻碍
药物分子,靶标和共享环境之间的相互作用。自动协议,自适应
提出了力匹配(AFM),用于创建定制的力场,以使得更高效,更准确
候选药物的结构和功能的计算研究。将AFM置于到位将需要
适应高效技术,用于对配置的采样和量子机械计算
大系统。该方法将以提高复杂性的一系列目标进行开发和评估。在
前两个目的是生成力场,以预测小药物的水合自由能
分子和来宾宿主对的结合亲和力。该方法的性能将在
最近的Sampl4竞赛的示例。在最后一个目标中,为模拟创建了力场
允许一个人根据需要识别具有提高溶解度和稳定性在生理pH下的尼生衍生物的要求
基于Nisin的新型抗生素的设计。这类药物通常称为甘敦化物,它
有望解决越来越严重的多药耐药细菌感染问题。
项目成果
期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Surface Penetration without Enrichment: Simulations Show Ion Surface Propensities Consistent with Both Elevated Surface Tension and Surface Sensitive Spectroscopy.
无需富集的表面渗透:模拟显示离子表面倾向与升高的表面张力和表面敏感光谱一致。
- DOI:10.1021/acs.jpcb.9b04424
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Li,Jicun;Wang,Feng
- 通讯作者:Wang,Feng
Pearl-Necklace-Like Local Ordering Drives Polypeptide Collapse.
珍珠项链状局部有序驱动多肽崩溃。
- DOI:10.1021/acs.macromol.9b00562
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:5.5
- 作者:Majumder,Suman;Hansmann,UlrichHE;Janke,Wolfhard
- 通讯作者:Janke,Wolfhard
Resolution exchange with tunneling for enhanced sampling of protein landscapes.
- DOI:10.1103/physreve.106.015302
- 发表时间:2022-07
- 期刊:
- 影响因子:2.4
- 作者:Yasar, Fatih;Ray, Alan J.;Hansmann, Ulrich H. E.
- 通讯作者:Hansmann, Ulrich H. E.
Comparing Alchemical Free Energy Estimates to Experimental Values Based on the Ben-Naim Formula: How Much Agreement Can We Expect?
- DOI:10.1021/acs.jpcb.9b08965
- 发表时间:2020-02-06
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Rogers TR;Wang F
- 通讯作者:Wang F
Accurate MP2-based force fields predict hydration free energies for simple alkanes and alcohols in good agreement with experiments.
- DOI:10.1063/5.0035032
- 发表时间:2020-12-28
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Rogers TR;Wang F
- 通讯作者:Wang F
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