分子动力学（Molecular Dynamics，MD）模拟是一套结合物理、数学和化学的综合分子模拟方法，该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动，在由分子体系的不同状态构成的系综中抽取样本，计算体系的热力学量和其他宏观性质。引入量子力学方法后，可将研究领域进一步扩展到反应机理的研究。
我们采用分子动力学模拟方法进行以下多方面的研究：
常规分子动力学模拟
- 研究配体–受体复合物体系的相互作用机制：相互作用模式、诱导契合效应、蛋白骨架运动；
- 预测活性小分子的结合自由能（与Ki、IC50相关），阐明机理或指导结构改造；
- 优化蛋白结构，如对同源模建得到的结构进行结构优化。
其他高级方法
- 膜蛋白分子动力学；
- 拉伸分子动力学（SMD）；
- 副本交换分子动力学（REMD）；
- 靶向分子动力学（TMD）；
- 微动弹性带（NEB）计算。
常见分析内容
- 骨架波动：RMSD、RMSF；
- 相互作用：氢键、盐桥、角度、二面角、水合作用、相互作用谱；
- 结合自由能：MM/PB(GB)SA；
- 构象采样：聚类、PCA、简正模分析、二级结构分析、势能面扫描、优势构象识别；
- 热点残基：丙氨酸扫描、能量分解。
QM/MM
- 研究酶催化机理，常常包含过渡态历程；
- 质子转移、电荷迁移反应过程； ·诱导发光机理。
相关案例：
Water Research, 2019, 165:114999
Cell Report. 2020, 32（12）, 108161. DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108161
