蛋白质结构决定蛋白质的功能，蛋白质结构在微观世界存在动态变化，蛋白质参与分子结构也存在诱导契合效应，所以蛋白质结构本身是一个运动变化过程。分子动力学模拟依靠计算机来模拟蛋白质体系的运动，是一种分子模拟模拟方法。通过对蛋白质在一定时间内运动状态的模拟，从而以动态观点考察蛋白质体系随时间演化的行为。DS中分子动力学模拟主要包含以下模块：

DS Dynamics

工业标准的分子力学及动力学程序。利用经典而强大的CHARMm 计算引擎及CHARMm 系列力场，进行分子动力学模拟，动态研究蛋白、核酸、糖类、脂质、多肽、小分子及相应的复合物等多种分子在不同环境和状态下的热力学及动力学特性。同时，Discovery Studio 还整合了NAMD 分子动力学模拟引擎，计算速度更快。目前最新版Discovery Studio 支持GPU 加速的分子动力学模拟，是NAMD 使用8 个CPU 核进行并行计算速度的9 倍。为了研究时间尺度更广的生物学过程，DS CHARMm 还支持拉伸分子动力学模拟，可动态研究配体的去结合过程、通道蛋白中离子/ 配体的拉离过程以及蛋白的去折叠过程及构象的变化，预测受体- 配体结合自由能。

DS Analysis

分子动力学结果分析和显示模块。能够分析和显示分子动力学轨迹文件，包括对轨迹进行主成分分析、计算径向分布函数、原子间距离和角度等的变化分析、RMSD 和RMSF 的分析等。可以将分子轨迹文件以动态、曲线图和表格的方式表现出来。

DS CHARMm

基于DS CHARMm 可以采用虚拟的氨基酸突变方法（如虚拟的丙氨酸扫描、饱和突变等）分析氨基酸突变对蛋白质热稳性、蛋白复合物亲和力的影响，从而快速高效地进行蛋白质设计与优化。基于CHARMm PBEQ 还可以计算分子表面的静电势分布。在Discovery Studio 中CHARMm 也可应用于基于结构的药物设计模块。基于CHARMm的对接算法CDOCKER 可以精确预测蛋白- 配体相互作用关系。同时，通过熵的计算可以进一步提高MM-GBSA 和MM-PBSA 受体- 配体结合自由能计算的准确性。支持FEP 自由能微扰方法精确计算一系列同系配体同受体的相对结合自由能。支持CHARMm、CHARMm Polar H、charmm36、charmm27、charmm22、charmm19 力场，可模拟多种Poisson-Boltzmann （PB） 和Generalized Born （GB）类型的隐形溶剂模型。支持并行计算。

DS CHARMm Lite

用CHARMm Lite 预测配体与受体亲和力，可得到配体更加精确的打分及排序。所有的工作都可以在后台并行计算。

DS CFF （高级II 类力场）

第二类全原子力场，可以应用于蛋白、核酸、糖类、脂质、多肽等大部分生物分子及小分子结构的模拟研究。

DS MMFF （Merck Molecular Force Field）

来自于从头计算和实验数据的第二类力场，专为准确处理构象能和非键相互作用而设计，用于配体或有机小分子的模拟研究。

DS QUANTUMm

使用量子力学/ 分子力学（QM/MM）方法可以从电子水平精确优化靶标蛋白- 配体复合物中，结合位点处的构象和能量，计算精度高于单纯的力学优化。其中量化方法采用基于密度泛函理论的DMOL3 程序，力学优化采用CHARMm。需要用户定义相应的QM 区和MM 区。

综上：分子动力学模拟技术可以实现蛋白质动态变化过程的分析及计算，同时分子动力学模拟也是对计算硬件要求比较高的一种分子模拟方法，时间成本相对较高。DS软件中包含两款主流的分子动力学模拟引擎Charmm和NAMD，并且支持GPU并行计算，可以高效的实现对生物大分子的分子动力学模拟。并且支持蛋白质小分子之间的结合自由能计算，包括FEP、MM-PBSA、SMD等多种方法进行结合自由能的计算，实现对小分子药物活性的精准预测。

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