Yasara Novaとの比較モデルの精度を高める - 自己パラメーター化力場

AslomarでのCASP4会議で描かれた結論の1つは、テンプレートベースのモデルの改良中にさまざまな力場を適用すると、実験的に決定された座標から離れて、予測を間違った方向に移動する傾向があるということでした。私たちは、この問題を回避するために特別に設計されている真空（NOVA）のタンパク質とヌクレオチドの最適化を目的とした全原子力場を導き出しました。NOVAは一般的な分子動力学の力フィールドに似ていますが、2つの主要な目標で自動的にパラメーター化されています。（i）高解像度のX線構造を悪化させないこと、（ii）ifによって構築された相同性モデルを改善すること。フォースフィールドパラメーターは、物理的に正しいものである必要はありませんでした。代わりに、フォースフィールドパラメーター空間でランダムなモンテカルロの動きで最適化され、それぞれが50タンパク質最適化セットのシミュレーションアニーリング実行によって評価されました。したがって、近似力場方程式に固有のエラーは、フォースフィールドパラメーターのエラーによってキャンセルされる可能性があります。最適化セットと比較して、フォースフィールドは独立した検証セットで等しくうまくいき、シリコモデルで現実に近い移動することが示されています。X線およびNMR構造の改良と同様に、モデリングアプリケーションに適用できます。分子ツリーに基づいて力フィールドパラメーターを割り当てる新しい方法も提示されています。NOVAサーバーは、http：//www.yasara.com/serversで自由にアクセスできます

One of the conclusions drawn at the CASP4 meeting in Asilomar was that applying various force fields during refinement of template-based models tends to move predictions in the wrong direction, away from the experimentally determined coordinates. We have derived an all-atom force field aimed at protein and nucleotide optimization in vacuo (NOVA), which has been specifically designed to avoid this problem. NOVA resembles common molecular dynamics force fields but has been automatically parameterized with two major goals: (i) not to make high resolution X-ray structures worse and (ii) to improve homology models built by WHAT IF. Force-field parameters were not required to be physically correct; instead, they were optimized with random Monte Carlo moves in force-field parameter space, each one evaluated by simulated annealing runs of a 50-protein optimization set. Errors inherent to the approximate force-field equation could thus be canceled by errors in force-field parameters. Compared with the optimization set, the force field did equally well on an independent validation set and is shown to move in silico models closer to reality. It can be applied to modeling applications as well as X-ray and NMR structure refinement. A new method to assign force-field parameters based on molecular trees is also presented. A NOVA server is freely accessible at http://www.yasara.com/servers