Empirical methods for calculating partial atomic charges - Raček, Tomáš (2022)
Parciální atomové náboje jsou teoretický koncept, který zjednodušuje popis elektronové hustoty v molekule. Nacházejí mnoho uplatnění v oborech, jako je bioinformatika, biochemie nebo chemoinformatika. Parciální atomové náboje nemohou být zjištěny experimentálně -- jejich hodnoty musí být určeny výpočtem. Nejčastějším způsobem je využití kvantové mechaniky, ale výpočetní složitost těchto metod omezuje jejich použití pouze na velmi malé systémy. V posledních více než padesáti letech bylo vyvinuto velké množství tzv. empirických metod pro výpočet parciálních atomových nábojů. Tato skupina metod využívá parametrizovaná nebo naměřená experimentální data. Důsledkem toho jsou výrazně rychlejší než metody kvantové mechaniky a tedy použitelné i pro velké biomolekuly, jako jsou proteiny. Tato práce se zabývá několika tématy z oblasti empirických metod. Nejdříve ukážeme, jak mohou být existující metody vylepšeny, ať už manuálně pro určitou skupinu molekul nebo poloautomaticky s využitím symbolic