A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent
Simulation of small molecules, polymers, and proteins in dense solvents is an important class of problems both for processing the materials in liquids and for simulation of proteins in physiologically relevant solvent states. However, these simulations are expensive and sampling is inefficient du...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Datum: | 2005 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2005
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119547 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent / L.J.D. Frink, M. Martin // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 271–280. — Бібліогр.: 25 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119547 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Frink, L.J.D. Martin, M. 2017-06-07T09:39:07Z 2017-06-07T09:39:07Z 2005 A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent / L.J.D. Frink, M. Martin // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 271–280. — Бібліогр.: 25 назв. — англ. 1607-324X PACS: 05.20.Jj, 02.70.Uu DOI:10.5488/CMP.8.2.271 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119547 Simulation of small molecules, polymers, and proteins in dense solvents is an important class of problems both for processing the materials in liquids and for simulation of proteins in physiologically relevant solvent states. However, these simulations are expensive and sampling is inefficient due to the ubiquitous dense solvent. Even in the absence of the dense solvent, rigorous sampling of the configurational space of chain molecules and polypeptides with traditional Metropolis Monte-Carlo, or molecular dynamics is difficult due to long time scales associated with equilibration. In this paper we discuss a series of configurational-bias Monte-Carlo (CBMC) simulations that use a rigorous molecular theory based implicit solvent to achieve an efficient sampling of a chain molecule in a dense liquid solvent. The molecular theory captures solvent packing around the chain molecule as well as the energetic effects of solvent-polymer interactions. It also accounts for entropic effects in the solvent. Комп’ютерне моделювання малих молекул, полімерів та білків у густому розчиннику представляє важливий клас проблем як для процесів обробки матеріалів у рідинах, так і для моделювання білків у фізіологічних розчинниках. Разом з тим, такі симуляції є досить затратними, а вибірка простору не є ефективною через високу густину розчинника. Навіть при відсутності густого розчинника строга вибірка конфігураційного простору ланцюгових молекул і поліпептидів у рамках традиційного Монте Карло по рецепту Метрополіса або молекулярної динаміки є проблематичною через довгі часові масштаби, пов’язані з встановленням рівноваги. В даній роботі ми обговорюємо кілька конфігураційно покращених Монте Карло симуляцій, які використовують строгу молекулярну теорію розчинника, щоб провести ефективну вибірку ланцюгових молекул в густому рідкому розчиннику. Молекулярна теорія враховує упаковку розчинника навколо ланцюгової молекули, а також енергетичні ефекти взаємодії розчинник-полімер. Враховуються також ентропійні ефекти в розчиннику. L.J.D.F. would like to thank Frank van Swol for collaboration and discussions helpful in defining the problem discussed in this paper. The funding for this work was provided by the US Department of Energy’s Office of Science and Office of Industrial Technologies. This work was funded in part or in full by the US Department of Energy’s Genomics: GTL program (www.doegenomestolife.org) under project, “Carbon Sequestration in Synechococcus Sp.: From Molecular Machines to Hierarchical Modeling”, (www.genomes-to-life.org). Sandia is a multiprogram laboratory operated by Sandia Corporation, a Lockheed Martin Company, for the United States Department of Energy under Contract DE–AC04–94AL85000. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent Застосування об’єднаного методу молекулярна симуляція-молекулярна теорія до поліатомних молекул в густому розчиннику Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent |
| spellingShingle |
A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent Frink, L.J.D. Martin, M. |
| title_short |
A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent |
| title_full |
A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent |
| title_fullStr |
A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent |
| title_full_unstemmed |
A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent |
| title_sort |
combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent |
| author |
Frink, L.J.D. Martin, M. |
| author_facet |
Frink, L.J.D. Martin, M. |
| publishDate |
2005 |
| language |
English |
| container_title |
Condensed Matter Physics |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Застосування об’єднаного методу молекулярна симуляція-молекулярна теорія до поліатомних молекул в густому розчиннику |
| description |
Simulation of small molecules, polymers, and proteins in dense solvents
is an important class of problems both for processing the materials in liquids
and for simulation of proteins in physiologically relevant solvent states.
However, these simulations are expensive and sampling is inefficient due
to the ubiquitous dense solvent. Even in the absence of the dense solvent,
rigorous sampling of the configurational space of chain molecules
and polypeptides with traditional Metropolis Monte-Carlo, or molecular dynamics
is difficult due to long time scales associated with equilibration. In
this paper we discuss a series of configurational-bias Monte-Carlo (CBMC)
simulations that use a rigorous molecular theory based implicit solvent to
achieve an efficient sampling of a chain molecule in a dense liquid solvent.
The molecular theory captures solvent packing around the chain molecule
as well as the energetic effects of solvent-polymer interactions. It also accounts
for entropic effects in the solvent.
Комп’ютерне моделювання малих молекул, полімерів та білків у густому розчиннику представляє важливий клас проблем як для процесів обробки матеріалів у рідинах, так і для моделювання білків
у фізіологічних розчинниках. Разом з тим, такі симуляції є досить
затратними, а вибірка простору не є ефективною через високу
густину розчинника. Навіть при відсутності густого розчинника
строга вибірка конфігураційного простору ланцюгових молекул і
поліпептидів у рамках традиційного Монте Карло по рецепту Метрополіса або молекулярної динаміки є проблематичною через
довгі часові масштаби, пов’язані з встановленням рівноваги. В
даній роботі ми обговорюємо кілька конфігураційно покращених
Монте Карло симуляцій, які використовують строгу молекулярну
теорію розчинника, щоб провести ефективну вибірку ланцюгових
молекул в густому рідкому розчиннику. Молекулярна теорія враховує упаковку розчинника навколо ланцюгової молекули, а також
енергетичні ефекти взаємодії розчинник-полімер. Враховуються також ентропійні ефекти в розчиннику.
|
| issn |
1607-324X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119547 |
| citation_txt |
A combined molecular simulation-molecular theory method applied to a polyatomic molecule in a dense solvent / L.J.D. Frink, M. Martin // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 271–280. — Бібліогр.: 25 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT frinkljd acombinedmolecularsimulationmoleculartheorymethodappliedtoapolyatomicmoleculeinadensesolvent AT martinm acombinedmolecularsimulationmoleculartheorymethodappliedtoapolyatomicmoleculeinadensesolvent AT frinkljd zastosuvannâobêdnanogometodumolekulârnasimulâcíâmolekulârnateoríâdopolíatomnihmolekulvgustomurozčinniku AT martinm zastosuvannâobêdnanogometodumolekulârnasimulâcíâmolekulârnateoríâdopolíatomnihmolekulvgustomurozčinniku AT frinkljd combinedmolecularsimulationmoleculartheorymethodappliedtoapolyatomicmoleculeinadensesolvent AT martinm combinedmolecularsimulationmoleculartheorymethodappliedtoapolyatomicmoleculeinadensesolvent |
| first_indexed |
2025-12-07T19:00:40Z |
| last_indexed |
2025-12-07T19:00:40Z |
| _version_ |
1850877191372406784 |