npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041


Research Paper

New Physics: Sae Mulli 2014; 64: 815-818

Published online August 29, 2014

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

Study of the Neuropeptide $Met$-$enkephalin$ by Using Partition Function Zeros

신경 펩타이드 $Met$-$enkephalin$의 분배함수 근 이론 연구

Seol RYU1, Seung-Yeon KIM2, Wooseop KWAK*3

1 Department of Chemistry, Chosun University, Gwangju 501-759, Korea
2 School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation, Chungju 380-702, Korea
3 Department of Physics, Chosun University, Gwangju 501-759, Korea


Received: July 15, 2014; Revised: July 21, 2014; Accepted: July 24, 2014

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We perform simulations of the neuropeptide $Met$-$enkephalin$ by using the all-atom ECEPP/3 force field and evaluate the partition function zeros in the complex temperature plane for this continuous energy model by using Simple Molecular Mechanics for Protein (SMMP) and Wang-Landau sampling method. Through massive computation, the density of states and partition function Z($T$) as a function of continuos $T$ are obtained for the neuropeptide $Met$-$enkephalin$. From the continuous partition function Z($T$), the first zero of $Met$-$enkephalin$, 3.55728, is evaluated for the first time by using Wang-Landau sampling method. From both the specific heat and the partition function zeros, the conformational transition temperature $T$ = 396.444 Kelvin is obtained for the neuropeptide $Met$-$enkephalin$. The transition temperature of the neuropeptide $Met$-$enkephalin$ is in good agreement with previous results.

Keywords: Neuropeptide, Wang-Landau sampling method, Partition function zeros

왕란다우 표본잡기 서브루틴을 개발하여 추가한 전원자 펩타이드 (all-atom peptide) 시뮬레이션 프로그램인 SMMP (Simple Molecular Mechanics for Protein)와 ECEPP/3 포텐셜을 이용하여 연속에너지 모형인 신경 펩타이드 (neuropeptide) \textit{Met-enkephalin}의 분배함수의 근들을 복소수 온도 평면에서 계산하였다. 시뮬레이션으로부터 얻은 신경 펩타이드 \textit{Met-enkephalin}의 상태밀도와 연속온도의 함수로서의 분배함수 Z(\emph{T})로부터 분배함수의 첫 번째근 3.55782를 왕란다우 표분잡기 방법으로 최초로 계산하였다. 분배함수의 첫 번째 근 3.55782로부터 얻은 신경 펩타이드 Met-enkephalin의 상태전이점 \emph{T} = 396.444 Kevin은 비열로부터 얻은 상태전이점과 일치하였고, 이전의 다른 시뮬레이션 방법들로 수행되었던 신경 펩타이드 \textit{Met-enkephalin} 계산결과와도 매우 잘 일치함을 보였다.

Keywords: 신경 펩타이드, 왕-란다우 표본 추출 방법, 분배함수 근