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摘要
原子电荷在深入理解和模拟蛋白质的化学行为中发挥了重要的作用。通过校正电负性均衡方法(EEM)可快速计算大分子中原子电荷的分布情况。为进一步提高电负性均衡方法的准确性,本文根据Bader提出的分子区域片段中原子电荷高度转移理论,提出了一种校正电负性均衡理论的新方法,专门用于快速、准确计算生物大分子多肽或蛋白质中分子中原子电荷(AIM)。在EEM参数优化过程中,本方法不仅包括了不同原子间的连接性和价键的杂化属性,还考虑了分子片段或基团的区域化学环境因素对校正的影响。本研究对变量优化方法进行了深入讨论,微分进化算法被证明对目标函数有较好地表现。本方法计算的AIM电荷,与密度泛函理论的计算结果进行了比较。结果表明,与原来的EEM模型相比较,本方法计算的AIM电荷的精确度得到了大幅提高,为具有重复分子片段或基团的生物大分子体系(如多肽或蛋白质等)的原子电荷的快速计算提供了一种更为准确的方法,同时也为EEM的校正提供了一种新的思路。
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单位化学化工学院; 环境与化学工程学院; 江苏省生物功能分子重点建设实验室; 佛山科学技术学院; 江苏第二师范学院
