يتطلب نموذج ديناميات البروتينات على نطاق النانو بدقة على الأقل ميكروثواني من المحاكاة

لقد وسعت التقدمات في الأجهزة والخوارزميات بشكل كبير النطاقات الزمنية المتاحة لمحاكاة الجزيئات. تقيم هذه المقالة ما إذا كانت مثل هذه المحاكاة طويلة الأمد تحسن قدرتنا على حساب معايير الطلب التي تصف عدم تجانس التكوين على النطاقات الزمنية من بيكوثانية إلى نانوثانية، أو ما إذا كانت مجالات القوة الآن تعتبر عاملاً محددًا. يتم مقارنة معايير الطلب المستخلصة من التجربة مع تلك المحسوبة بطرق ثلاث مختلفة من محاكاة تتراوح من 10 نانوثانية إلى 100 ميكروثانية في الطول. من المهم أن يتم استخدام طريقة البوتسترايب لتقييم التباين في النتائج لكل طول محاكاة. نتائج محاكاة النطاق الزمني من 10 إلى 100 نانوثانية متغيرة للغاية، مما قد يفسر الاختلاف في مستويات الاتفاق بين المحاكاة والتجربة في الأعمال المنشورة التي تفحص بروتينات مختلفة. لحسن الحظ، تحسن محاكاة النطاق الزمني للميكروثانية كل من دقة وموثوقية معايير الطلب المحسوبة، على الأقل طالما تم استخدام الملاءمة الأسية الكاملة أو تقريب المتوسط المقطوع بدلاً من تقريب حد الوقت الطويل الشائع. يسمح تحسين دقة هذه المحاكاة طويلة الأمد بمقارنة إحصائية سليمة لعدد من مجالات القوة الحديثة، مثل Amber03 وAmber99sb-ILDN وCharmm27. على الرغم من وجود بعض الاختلافات بين هذه المجالات، إلا أنها عمومًا تعطي نتائج متشابهة جدًا لمحاكاة طويلة بما فيه الكفاية. تشير حقيقة أنه يجب إجراء الكثير من المحاكاة لالتقاط عمليات النطاق الزمني من بيكوثانية إلى نانوثانية بدقة إلى أنه يجب إجراء محاكاة مطولة للغاية للعمليات الأبطأ. يمكن أن تساعد تقنيات السحب المتقدمة بشكل كبير، ومع ذلك، يجب على هذه الأساليب الحفاظ على الديناميكية الدقيقة إذا كانت لتكون ذات قيمة في حساب الخصائص الديناميكية مثل معايير الطلب.