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gmx_MMPBSA: A New Tool to Perform End-State Free Energy Calculations with GROMACS
Journal of Chemical Theory and Computation ( IF 5.7 ) Pub Date : 2021-09-29 , DOI: 10.1021/acs.jctc.1c00645 Mario S Valdés-Tresanco 1 , Mario E Valdés-Tresanco 2 , Pedro A Valiente 3, 4 , Ernesto Moreno 1
Journal of Chemical Theory and Computation ( IF 5.7 ) Pub Date : 2021-09-29 , DOI: 10.1021/acs.jctc.1c00645 Mario S Valdés-Tresanco 1 , Mario E Valdés-Tresanco 2 , Pedro A Valiente 3, 4 , Ernesto Moreno 1
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Molecular mechanics/Poisson–Boltzmann (Generalized-Born) surface area is one of the most popular methods to estimate binding free energies. This method has been proven to balance accuracy and computational efficiency, especially when dealing with large systems. As a result of its popularity, several programs have been developed for performing MM/PB(GB)SA calculations within the GROMACS community. These programs, however, present several limitations. Here we present gmx_MMPBSA, a new tool to perform end-state free energy calculations from GROMACS molecular dynamics trajectories. gmx_MMPBSA provides the user with several options, including binding free energy calculations with different solvation models (PB, GB, or 3D-RISM), stability calculations, computational alanine scanning, entropy corrections, and binding free energy decomposition. Noteworthy, several promising methodologies to calculate relative binding free energies such as alanine scanning with variable dielectric constant and interaction entropy have also been implemented in gmx_MMPBSA. Two additional tools—gmx_MMPBSA_test and gmx_MMPBSA_ana—have been integrated within gmx_MMPBSA to improve its usability. Multiple illustrating examples can be accessed through gmx_MMPBSA_test, while gmx_MMPBSA_ana provides fast, easy, and efficient access to different graphics plotted from gmx_MMPBSA output files. The latest version (v1.4.3, 26/05/2021) is available free of charge (documentation, test files, and tutorials included) at https://github.com/Valdes-Tresanco-MS/gmx_MMPBSA.
中文翻译：
gmx_MMPBSA：使用 GROMACS 执行终态自由能计算的新工具
分子力学/泊松-玻尔兹曼（广义出生）表面积是估计结合自由能的最流行的方法之一。这种方法已被证明可以平衡准确性和计算效率，尤其是在处理大型系统时。由于它的流行，已经开发了几个程序来在 GROMACS 社区内执行 MM/PB(GB)SA 计算。然而，这些程序存在一些限制。在这里，我们介绍了 gmx_MMPBSA，这是一种从 GROMACS 分子动力学轨迹执行终态自由能计算的新工具。gmx_MMPBSA 为用户提供了多种选择，包括不同溶剂化模型（PB、GB 或 3D-RISM）的结合自由能计算、稳定性计算、计算丙氨酸扫描、熵校正和结合自由能分解。值得注意的是，在 gmx_MMPBSA 中也实施了几种有前途的方法来计算相对结合自由能，例如具有可变介电常数和相互作用熵的丙氨酸扫描。两个额外的工具——gmx_MMPBSA_test 和 gmx_MMPBSA_ana——已集成到 gmx_MMPBSA 中以提高其可用性。可以通过 gmx_MMPBSA_test 访问多个说明性示例，而 gmx_MMPBSA_ana 提供对从 gmx_MMPBSA 输出文件绘制的不同图形的快速、简单和有效的访问。最新版本 (v1.4.3, 26/05/2021) 在 https://github.com/Valdes-Tresanco-MS/gmx_MMPBSA 上免费提供（包括文档、测试文件和教程）。
更新日期：2021-10-12
中文翻译：
gmx_MMPBSA：使用 GROMACS 执行终态自由能计算的新工具
分子力学/泊松-玻尔兹曼（广义出生）表面积是估计结合自由能的最流行的方法之一。这种方法已被证明可以平衡准确性和计算效率，尤其是在处理大型系统时。由于它的流行，已经开发了几个程序来在 GROMACS 社区内执行 MM/PB(GB)SA 计算。然而，这些程序存在一些限制。在这里，我们介绍了 gmx_MMPBSA，这是一种从 GROMACS 分子动力学轨迹执行终态自由能计算的新工具。gmx_MMPBSA 为用户提供了多种选择，包括不同溶剂化模型（PB、GB 或 3D-RISM）的结合自由能计算、稳定性计算、计算丙氨酸扫描、熵校正和结合自由能分解。值得注意的是，在 gmx_MMPBSA 中也实施了几种有前途的方法来计算相对结合自由能，例如具有可变介电常数和相互作用熵的丙氨酸扫描。两个额外的工具——gmx_MMPBSA_test 和 gmx_MMPBSA_ana——已集成到 gmx_MMPBSA 中以提高其可用性。可以通过 gmx_MMPBSA_test 访问多个说明性示例，而 gmx_MMPBSA_ana 提供对从 gmx_MMPBSA 输出文件绘制的不同图形的快速、简单和有效的访问。最新版本 (v1.4.3, 26/05/2021) 在 https://github.com/Valdes-Tresanco-MS/gmx_MMPBSA 上免费提供（包括文档、测试文件和教程）。
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