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CL-FEP: An End-State Free Energy Perturbation Approach.
Journal of Chemical Theory and Computation ( IF 5.7 ) Pub Date : 2020-02-28 , DOI: 10.1021/acs.jctc.9b00725 Yasser B Ruiz-Blanco 1 , Elsa Sanchez-Garcia 1
Journal of Chemical Theory and Computation ( IF 5.7 ) Pub Date : 2020-02-28 , DOI: 10.1021/acs.jctc.9b00725 Yasser B Ruiz-Blanco 1 , Elsa Sanchez-Garcia 1
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The Central Limit Free Energy Perturbation (CL-FEP) approach, based on the Free Energy Perturbation (FEP) theory and the Central Limit (CL) theorem, allows evaluating the FEP identity directly from the energy samples of the end states of a system transformation. In CL-FEP, energies obtained from explicit solvent simulations are used to estimate the absolute free energy change. No fitted parameters are introduced in our implementation, and no stratification is needed to obtain accurate free energy evaluations. We first illustrate the applicability of CL-FEP in four dissimilar benchmark systems from host-guest to proteins-peptide complexes, for which the deviation from the experimental values was below 1 kcal/mol. Next, we extended the validation to three sets of complexes comprising 25 host-guest and protein-ligand systems. There, the mean absolute error of the free energy changes calculated with CL-FEP is between 1.1 and 1.4 kcal/mol among the different sets, which is in the range of accuracy of the most reliable free energy approaches applied to these systems. CL-FEP is an unbiased free energy change estimator that also profits from a bootstrapping algorithm, which makes the evaluation of convergence and confidence an inherent component of the procedure. Finally, we developed CLFEP.pl, an automatic tool to compute free energy changes directly from the energy output of standard molecular dynamics simulations.
中文翻译：
CL-FEP：最终状态自由能摄动方法。
中心极限自由能扰动（CL-FEP）方法基于自由能扰动（FEP）理论和中心极限（CL）定理，可以直接从系统转换的最终状态的能量样本中评估FEP身份。在CL-FEP中，从显式溶剂模拟获得的能量用于估计绝对自由能变化。在我们的实现中没有引入拟合参数，也不需要分层即可获得准确的自由能评估。我们首先说明了CL-FEP在从客体到蛋白质-肽复合物的四个不同的基准系统中的适用性，它们与实验值的偏差低于1 kcal / mol。接下来，我们将验证扩展到包括25个宿主-客体和蛋白质-配体系统的三套复合物。那里，用CL-FEP计算出的不同组之间的自由能变化的平均绝对误差在1.1和1.4 kcal / mol之间，这在应用于这些系统的最可靠的自由能方法的精度范围内。CL-FEP是一种无偏自由能变化估算器，它也可以通过自举算法获利，该算法使收敛性和置信度评估成为该过程的固有组成部分。最后，我们开发了CLFEP.pl，这是一种自动工具，可以直接从标准分子动力学模拟的能量输出中计算自由能变化。CL-FEP是一种无偏自由能变化估算器，它也可以通过自举算法获利，该算法使收敛性和置信度评估成为该过程的固有组成部分。最后，我们开发了CLFEP.pl，这是一种直接从标准分子动力学模拟的能量输出直接计算自由能变化的工具。CL-FEP是一种无偏自由能变化估算器，它也可以通过自举算法获利，该算法使收敛性和置信度评估成为该过程的固有组成部分。最后，我们开发了CLFEP.pl，这是一种直接从标准分子动力学模拟的能量输出直接计算自由能变化的工具。
更新日期：2020-03-02
中文翻译：
CL-FEP：最终状态自由能摄动方法。
中心极限自由能扰动（CL-FEP）方法基于自由能扰动（FEP）理论和中心极限（CL）定理，可以直接从系统转换的最终状态的能量样本中评估FEP身份。在CL-FEP中，从显式溶剂模拟获得的能量用于估计绝对自由能变化。在我们的实现中没有引入拟合参数，也不需要分层即可获得准确的自由能评估。我们首先说明了CL-FEP在从客体到蛋白质-肽复合物的四个不同的基准系统中的适用性，它们与实验值的偏差低于1 kcal / mol。接下来，我们将验证扩展到包括25个宿主-客体和蛋白质-配体系统的三套复合物。那里，用CL-FEP计算出的不同组之间的自由能变化的平均绝对误差在1.1和1.4 kcal / mol之间，这在应用于这些系统的最可靠的自由能方法的精度范围内。CL-FEP是一种无偏自由能变化估算器，它也可以通过自举算法获利，该算法使收敛性和置信度评估成为该过程的固有组成部分。最后，我们开发了CLFEP.pl，这是一种自动工具，可以直接从标准分子动力学模拟的能量输出中计算自由能变化。CL-FEP是一种无偏自由能变化估算器，它也可以通过自举算法获利，该算法使收敛性和置信度评估成为该过程的固有组成部分。最后，我们开发了CLFEP.pl，这是一种直接从标准分子动力学模拟的能量输出直接计算自由能变化的工具。CL-FEP是一种无偏自由能变化估算器，它也可以通过自举算法获利，该算法使收敛性和置信度评估成为该过程的固有组成部分。最后，我们开发了CLFEP.pl，这是一种直接从标准分子动力学模拟的能量输出直接计算自由能变化的工具。
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