ИСТИНА

Молекулярное моделирование - важный инструмент в поиске молекул, активных в отношении белковых мишеней. Электростатические взаимодействия играют большую роль в распознавании лиганда белком, а атомные заряды - удобный способ их описания. Эмпирические методы моделирования зарядов обладают такими преимуществами как скорость, интерпретируемость, высокая точность при хорошо подобранных параметрах. Основная вычислительная сложность таких методов - решение системы линейных уравнений (СЛАУ), размерность которой пропорциональна числу атомов [1,3]. При использовании классических методов решения СЛАУ, вычислительная сложность растёт кубически с увеличением числа атомов. В работе исследована применимость итерационных методов решения СЛАУ для расчета эмпирических зарядов. Нами показано, что такие зарядовые методы как EEM [1] и ДРЭО [3] приводят к матрицам, удовлетворяющим критериям быстрой сходимости итераций [2]. Во-первых, фундаментальное соотношение параметров электроотрицательности и жесткости для атомов приводит к диагональному преобладанию. Во-вторых, основной вклад в величину заряда на атоме вносит ограниченное число его соседей. Применение итерационных методов расчета зарядов позволяет перейти от кубической к квадратичной вычислительной сложности решения, сократить объём используемой памяти (при использовании разреженных матриц). Оба результата являются важными факторами для развития поляризуемых силовых полей молекулярной механики, в которых атомные заряды пересчитываются для учета изменения окружения моделируемых молекул.