【计算机辅助药物设计】分子动力学模拟

分子动力学模拟（molecular dynamics simulation）是一种基于物理、化学、数学等学科，模拟粒子体系的微观运动的方法。在流体动力学、新材料、生物医药等方向应用较多。在药物设计中可用于药物与受体相互作用分析、结合能计算，抑制剂构效关系分析、受体氨基酸突变研究、大分子变构调节机制研究等等。

常用分析：

1.模型稳定性分析

稳定性分析是后续分析的保障，包括：

1）RMSD分析、RMSF分析

2）轨迹聚类分析

3）B-factor分析等

2.结合自由能分析

药物与受体的结合自由能是药物活性的重要评价指标、结合自由能大小可作为化合物活性预测的依据，包括：

1）结合自由能计算（MMPBSA）

2）分子间相互作用力（范德华项、静电项）

3）溶剂化自由能（非极性项、极性项）等

3.热点残基分析

热点残基，在药物与受体结合或蛋白与蛋白结合模型中，即是通常所说的关键氨基酸残基。分析热点残基可以帮助理解药物的活性差异及受体的抑制机理。常用方法包括：

1）RMSF分析

2）结合自由能分解

3）B-factor分析等

4.相互作用分析

在分析受体-配体的结合模式时，除结合自由能外，相互作用分析同样重要。包括：

1）氢键分析

2）距离、角度、二面角分析

3）盐桥分析等

5.受体性质分析

蛋白性质分析是分子动力学模拟的一个重要板块，可用来分析受体的变构调节、突变前后性质变化、抑制机理解释等方面。包括：蛋白质二级结构分析 ，B-factor分析、RMSF分析

1）试剂可及表面积（SASA）分析

2）回旋半径、径向分布函数分析等