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      推進神秘水的描述以改善藥物設計
      
			
      
				2019-01-11 15:39:06
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      與水的相互作用決定了藥物分子如何與靶標結合，但是對這些相互作用建模很困難，限制了藥物設計的準確性。在AIP出版社的“化學物理學報”最近的一篇論文中，來自加州理工學院的William A. Goddard III和Saber Naserifar描述了他們建立水的新描述的新方法(稱為力場)并展示了它準確性。
      

      推進神秘水的描述以改善藥物設計
      

      化學和應用物理學教授戈達德對結果感到“驚訝”。“我們得到的描述幾乎適合所有水的屬性，令人難以置信的準確，遠遠優(yōu)于以往任何力場，”他說。
      

      量子力學只能準確描述小型系統(tǒng)，因此我們對液態(tài)水的理解依賴于使用力場的模擬。盡管經(jīng)過數(shù)十年的努力，目前的力場并未同時描述水的所有屬性。“一個力場可能會給出正確的密度和水的蒸發(fā)，但可能與熔點相差100度，”戈達德說。“這聽起來很糟糕，但這都是我們所擁有的。”
      

      這些不完整的模型限制了藥物設計，限制了我們對工業(yè)溶劑反應的理解，促使科學家們研究了一些水的異常特征。例如，有人提出，當水過冷到低溫時，它可能同時存在高密度和低密度液體，如果有足夠的水力場可以理解得更好。
      

      與以前的力場不同，戈達德和Naserifar專注于模擬水的個體相互作用。工作“向后”，他們首先考慮長距離相互作用，然后增加電荷和極化動力學。戈達德說：“以前的力場不允許收費，這是一個重要的進步。” 此外，對于強氫鍵，該團隊利用最近發(fā)布的，高度準確的水二聚體計算。
      

      “我們單獨使用高質量的量子力學來進行每次相互作用 - 遠程，短程，氫鍵，極化 - 將它們放在一起，進行測試，發(fā)現(xiàn)它非常準確，”戈達德說。“預測0.2開爾文內(nèi)液體的熔點......這是聞所未聞的!”
      

      他們的新力場僅在一個屬性上失敗：計算粒子擴散的速度或擴散常數(shù)。Goddard和Naserifar對這種不規(guī)則性感到“困惑”，但仍對他們的力場取得的成就感到興奮。他們熱衷于用它來研究水的異常性質，看看它是否能提高藥物設計的準確性。
      
			

			
        
      
			
      
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