CHARMM silová pole pro proteiny patří: united-atom (někdy nazývaný extended atom) CHARMM19, all-atom CHARMM22 a jeho vzepětí potenciál opraveny varianta CHARMM22/CMAP, stejně jako novější verze CHARMM27 a CHARMM36 a různé modifikace jako CHARMM36m a CHARMM36IDPSFF. V silovém poli proteinu CHARMM22 byly atomové parciální náboje odvozeny z kvantově chemických výpočtů interakcí mezi modelovými sloučeninami a vodou. Dále je CHARMM22 parametrizován pro explicitní model vody TIP3P. Přesto se často používá s implicitními rozpouštědly. V roce 2006 byla speciální verze CHARMM22/CMAP reparametrizována pro konzistentní použití s implicitním rozpouštědlem GBSW.

silové pole CHARMM22 má následující funkci potenciální energie:

V = ∑ b o n d s k b ( b − b 0 ) 2 + ∑ a n g l e s k θ ( θ − θ 0 ) 2 + ∑ d i h e d r a l s k ϕ + ∑ i m p r o p e r s k ω ( ω − ω 0 ) 2 + ∑ U r e y − B r a d l e y k u ( u − u 0 ) 2 + ∑ n o n b o n d e d ( ϵ + q i q j ϵ r i j ) {\displaystyle {\begin{aligned}V=&\sum _{dluhopisy}a k_{b}(b-b_{0})^{2}+\sum _{úhly pohledu}a k_{\theta }(\theta\theta _{0})^{2}+\sum _{dihedrals}a k_{\phi }\\&+\sum _{impropers}a k_{\omega }(\omega\omega _{0})^{2}+\sum _{Urey-Bradley}a k_{u}(u-u_{0})^{2}\\&+\sum _{nonbonded}\left(\epsilon \left+{\frac {q_{i}q_{j}}{\epsilon r_{ij}}}\right)\end{aligned}}}

pouto, úhel vzepětí, a nonbonded podmínky jsou podobné těm, které našli v jiných silových polí, jako AMBER. Na CHARMM silové pole také obsahuje nesprávný termín účetnictví pro out-of-plane bending (což platí pro jakékoli sadu čtyř atomů, které nejsou postupně lepené), kde k ω {\displaystyle k_{\omega }}

je síla, konstanta a ω − ω 0 {\displaystyle \omega\omega _{0}}

je out-of-plane úhlu. Termín Urey-Bradley je křížový termín, který představuje 1,3 nebondované interakce, které nejsou zohledněny vazbami a úhly; k u {\displaystyle k_{u}}

je síla konstantní a u {\displaystyle u}

je vzdálenost mezi 1,3 atomy.

pro DNA, RNA a lipidy se používá CHARMM27. Některá silová pole mohou být kombinována, například CHARMM22 a CHARMM27 pro simulaci vazby protein-DNA. Také parametry pro NAD+, cukry, fluorované sloučeniny atd., lze stáhnout. Tato čísla verze silového pole odkazují na verzi CHARMM, kde se poprvé objevila,ale samozřejmě mohou být použity s následnými verzemi spustitelného programu CHARMM. Podobně mohou být tato silová pole použita v jiných programech molekulární dynamiky, které je podporují.

v roce 2009 bylo zavedeno obecné silové pole pro molekuly podobné léčivům (CGenFF). To „se vztahuje na širokou škálu chemických skupin přítomných v biomolekuly a léčiva-jako molekuly, včetně velkého množství heterocyklických lešení“. Obecné silové pole je navrženo tak, aby pokrývalo jakoukoli kombinaci chemických skupin. To nevyhnutelně přichází se snížením přesnosti pro reprezentaci jakékoli konkrétní podtřídy molekul. Uživatelé jsou opakovaně varoval v Mackerell stránkách nepoužívat CGenFF parametry pro molekuly, u nichž specializované silové pole, které již existují (jak je uvedeno výše pro bílkoviny, nukleové kyseliny, atd.).

CHARMM také zahrnuje polarizovatelná silová pole pomocí dvou přístupů. Jeden je založen na modelu fluctuating charge (FQ), nazývaném také rovnováha náboje (CHEQ). Druhý je založen na modelu Drude shell nebo disperzního oscilátoru.

parametry pro všechna tato silová pole si můžete zdarma stáhnout z webových stránek Mackerell.