计算化学公社

标题: 如何选择合适的力场和水溶液模型 [打印本页]

作者
Author: Pan先生 时间: 2022-6-9 12:25
标题: 如何选择合适的力场和水溶液模型
大家好，我做的是不同压力和温度对肌球蛋白（大分子蛋白）的模拟，需要考虑蛋白-水、蛋白-蛋白的相互作用。提问：1、力场有AMBER、CHARMM、OPLS、GROMOS等，那选择怎样的力场
2、水溶液模型选择SPC还是TlP4P呢

作者
Author: k64_cc 时间: 2022-6-9 12:52
想省资源就CHARMM36+TIP3P，阔气就Amber19+OPC water。

我恍惚间记得Amber19和OPC water被Amber developers做过benchmark，还发了文章，不过也可能是我记错了，不太确定。

作者
Author: sobereva 时间: 2022-6-9 14:06
对于这类问题的模拟，AMBER19SB结合OPC是目前几乎最理想的选择。

用更便宜的三点水模型的话，AMBER14SB结合TIP3P也可以，彼此有一定误差抵消，但精度比上面的略差点。

跑水中的生物分子，水模型不是单独选的，必须考虑和什么生物分子力场相结合。

作者
Author: Pan先生 时间: 2022-6-9 15:14

sobereva 发表于 2022-6-9 14:06
对于这类问题的模拟，AMBER19SB结合OPC是目前几乎最理想的选择。

用更便宜的三点水模型的话，AMBER14SB ...

那sob老师，为什么说AMBER19SB结合OPC是比较理想的选择呢？因为seminar汇报的时候很多老师和学生都喜欢问这个问题，希望能够解答一下，谢谢！

作者
Author: sobereva 时间: 2022-6-10 06:55

Pan先生发表于 2022-6-9 15:14
那sob老师，为什么说AMBER19SB结合OPC是比较理想的选择呢？因为seminar汇报的时候很多老师和学生都喜欢问 ...

AMBER19SB原文里有对比测试

作者
Author: Pan先生 时间: 2022-6-10 19:21

sobereva 发表于 2022-6-10 06:55
AMBER19SB原文里有对比测试

好的，谢谢sob老师！

作者
Author: 对抗路达摩 时间: 2022-6-11 01:15

sobereva 发表于 2022-6-9 14:06
对于这类问题的模拟，AMBER19SB结合OPC是目前几乎最理想的选择。

用更便宜的三点水模型的话，AMBER14SB ...

老师，请问charmm36m结合他们自己优化的TIP3Pm怎么样呢

作者
Author: sobereva 时间: 2022-6-11 15:29

对抗路达摩发表于 2022-6-11 01:15
老师，请问charmm36m结合他们自己优化的TIP3Pm怎么样呢

也不错

作者
Author: 泽坚 时间: 2023-4-24 21:04

sobereva 发表于 2022-6-11 15:29
也不错

老师，我看ff19SB原文，只和原来的ff14SB 进行了对比，而没有和CHARMM36m对比。我搜索了一下，似乎只有以下一篇针对蛋白进行了两者的对比，文中似乎说CHARMM36m-TIP3P略优于ff19SB-OPC。
https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2001037021001628

另外有一篇是针对蛋白-核酸相互作用进行CHARMM36m-TIP3P和ff19SB-OPC的对比，提到ff19SB-OPC对核酸的模拟结构较稳定，而CHARMM36m-TIP3P在蛋白模拟β折叠部分占优。
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jcim.2c00121

如果我做多肽-蛋白质，是否使用CHARMM36m-TIP3P更佳？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-4-25 00:34

泽坚发表于 2023-4-24 21:04
老师，我看ff19SB原文，只和原来的ff14SB 进行了对比，而没有和CHARMM36m对比。我搜索了一下，似乎只有以 ...

半斤八两，图便宜可以用CHARMM36m-TIP3P

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2023-4-25 09:46
其实不便宜，算静电的时候点电荷数是一样多的，charmm-tip3p水的H有vdW参数，所以charmm的vdW项计算量远远大与Amber+opc，这两个力场都用了cmap项，charmm的ub项比amber键角的偕振算的还慢一点，所以相同条件下其实amber+opc还会快一点
amber+opc表现出算得慢的原因其实是update步骤的时间，虚拟点的力要分配给原子，更新原子坐标后要重新计算虚拟点的坐标，这之间通信要耗一些额外时间
再就是目前gromacs的代码并不支持在使用虚拟点的情况下使用GPU进行update

作者
Author: 泽坚 时间: 2023-4-28 14:10

sobereva 发表于 2023-4-25 00:34
半斤八两，图便宜可以用CHARMM36m-TIP3P

感谢老师解答

作者
Author: 泽坚 时间: 2023-4-28 14:11

喵星大佬发表于 2023-4-25 09:46
其实不便宜，算静电的时候点电荷数是一样多的，charmm-tip3p水的H有vdW参数，所以charmm的vdW项计算量远远 ...

感谢老师解答

作者
Author: sobereva 时间: 2023-4-30 03:06
SPC/E等水模型没定义对氢的范德华参数，不代表程序计算的时候会将之排除掉，只不过是以0的参数进行计算，耗时并没有差别，我也在GROMACS里实际验证过。参数为0，和节约时间，不是一回事，除非在某些程序里支持在计算范德华作用时排除考虑参数为0的粒子。

作者
Author: bbqlucky 时间: 2026-1-27 16:02

sobereva 发表于 2023-4-30 03:06
SPC/E等水模型没定义对氢的范德华参数，不代表程序计算的时候会将之排除掉，只不过是以0的参数进行计算，耗 ...

请问老师，如果我使用了Amber99和SPC/E水模型，这样可以接受嘛~

作者
Author: sobereva 时间: 2026-1-28 02:57

bbqlucky 发表于 2026-1-27 16:02
请问老师，如果我使用了Amber99和SPC/E水模型，这样可以接受嘛~

老掉牙的Amber99早过时了，这年头模拟蛋白质起码用AMBER14SB；结合AMBER19SB最好，但需要用OPC四点水模型

作者
Author: bbqlucky 时间: 2026-1-28 12:41

sobereva 发表于 2026-1-28 02:57
老掉牙的Amber99早过时了，这年头模拟蛋白质起码用AMBER14SB；结合AMBER19SB最好，但需要用OPC四点水模型

好的~谢谢老师

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