Analytic Gradients for the Electrostatic Embedding QM/MM Model in Periodic Boundary Conditions Using Particle-Mesh Ewald Sums and Electrostatic Potential Fitted Charge Operators.
Аннотация
Long-range electrostatic effects are fundamental for describing chemical reactivity in the condensed phase. Here, we present the methodology of an efficient quantum mechanical/molecular mechanical (QM/MM) model in periodic boundary conditions (PBC) compatible with QM/MM boundaries at chemical bonds. The method combines electrostatic potential fitted charge operators and electrostatic potentials derived from the smooth particle-mesh Ewald (PME) sum approach. The total energy and its analytic first derivatives with respect to QM, MM, and lattice vectors allow QM/MM molecular dynamics (MD) in the most common thermodynamic ensembles. We demonstrate the robustness of the method by performing a QM/MM MD equilibration of methanol in water. We simulate the cis/trans isomerization free-energy profiles in water of proline amino acid and a proline-containing oligopeptide, showing a correct description of the reaction barrier. Our PBC-compatible QM/MM model can efficiently be used to study the chemical reactivity in the condensed phase and enzymatic catalysis.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.