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标题: 使用amber/orca/xtb对酶体系进行QM/MM MD模拟遇到构象异常问题 [打印本页]

作者
Author: yjb 时间: 2022-10-31 15:25
标题: 使用amber/orca/xtb对酶体系进行QM/MM MD模拟遇到构象异常问题
各位老师好，

学生最近在使用Amber+orca+xtb进行酶体系QM/MM MD模拟，通过伞形抽样跑酶反应的PMF势能面，在模拟过程中发现QM区域的氨基酸侧链会发生构象异常。
研究对象是RNA/DNA聚合酶：含两个金属MG离子。反应机理：亲核进攻的水分子，去进攻RNA上的O3’-P键，导致磷酸二酯键断裂，P-OH的形成(H2O上的O和P成键)。
QM区域使用的方法：GFN2-xTB。
QM区域的原子是2个MG离子，和6个氨基酸侧链（5个氨基酸截断成乙酸盐，1一个是甲醇分子），还有从上端到下端的RNA链，还有水分子，一共94个QM原子。
[attach]57901[/attach]

具体模拟流程：
1. 搭建酶反应体系，进行常规的min，heat，equi的模拟。
2. 取上一步常规MD模拟的结构，进行QM/MM MD模拟，QM区域用的GFN2-xTB，跑了60ps，程序中止，报错原因是QM区域没有收敛。
3. 因为跑PMF的每个窗口设置20 ps，所以就直接和第二步一开始一样，加上弹簧力进行伞形采样。

遇到的问题：
1. 氨基酸侧链在模拟过程中发生怪异的构象变化。
2. 水分子在离P很远的距离在某些窗口会变成羟基和H原子。

已做的尝试
认为是初始结构不对，尝试去做了很多的结构去跑也会出现这种情况，之后认为是GFN2-xTB方法问题，使用了DFTB2，DFTB3的方法模拟都会直接报错，说速度过大或者不收敛。
把QM区域变成B3LYP/6-31+G*，发现模拟能够顺利进行下去，但是发生结构变化的氨基酸会远离MG活性位点，又试过用B97-3C模拟，暂时未出现问题。

想请教各位老师，还有没有什么方法能够使用GFN2-xTB的方法顺利模拟下去？

作者
Author: wangyongchaocc 时间: 2022-11-7 09:41
你好，请问，你用amber跑qm/mm时，orc_job.tql时放在什么位置啊，不清楚为什么我运行时，没有读取到.tpl文件。另外想问一下，你的orca调用xtb的具体方式。我这使用软连接没有成功。

作者
Author: s345538842 时间: 2022-11-7 09:49

wangyongchaocc 发表于 2022-11-7 09:41
你好，请问，你用amber跑qm/mm时，orc_job.tql时放在什么位置啊，不清楚为什么我运行时，没有读取到.tpl文 ...

orc_job.tpl 放在in文件的当前文件夹，关于调用xtb群里论坛里有很多人说过

作者
Author: wangyongchaocc 时间: 2022-11-7 09:58

s345538842 发表于 2022-11-7 09:49
orc_job.tpl 放在in文件的当前文件夹，关于调用xtb群里论坛里有很多人说过

关于orc_job.tpl，放在了当前的文件夹，里面也写了！ xtb2。但是很明显他没有读取到这个文件，而是直接采用了HF的方法。xtb的调用我再找找，不清楚为啥.tpl没有被读取到。

作者
Author: wangyongchaocc 时间: 2022-11-7 12:00
您好，解决了orca调用xtb的问题，但是运行了一圈，old.orc_job.dat提示收敛成功，单第二圈新的orc_job.dat 就又报错了。

作者
Author: wangyongchaocc 时间: 2022-11-7 12:00
附件图片

作者
Author: yjb 时间: 2022-11-8 09:37

wangyongchaocc 发表于 2022-11-7 09:58
关于orc_job.tpl，放在了当前的文件夹，里面也写了！ xtb2。但是很明显他没有读取到这个文件，而是直接采 ...

首先要确保安装Orca/xtb，能够让Orca直接使用GFN2-xTB的方法，之后再去用Amber/Orca试试。我感觉是权限的问题。

作者
Author: s345538842 时间: 2022-11-8 21:30

wangyongchaocc 发表于 2022-11-7 12:00
附件图片

Using xTB with Orca
Orca 4.2 implements support for xTB calculations using an IO based interface calling the xtb binary and parsing its output.

The binaries of Orca will call an executable called otool_xtb, which should be placed in the directory containing the Orca binaries. We recommend to create a symbolic link to your local xtb binary by

> ln -s $(which xtb) otool_xtb

https://xtb-docs.readthedocs.io/ ... using-xtb-with-orca

可能是楼上说的问题，xtb没被识别到

作者
Author: wangyongchaocc 时间: 2022-11-9 08:47

s345538842 发表于 2022-11-8 21:30
Using xTB with Orca
Orca 4.2 implements support for xTB calculations using an IO based interface ...

谢谢，就是xtb没有被识别的原因

作者
Author: ZetaFunction 时间: 2023-10-25 20:06

s345538842 发表于 2022-11-8 21:30
Using xTB with Orca
Orca 4.2 implements support for xTB calculations using an IO based interface ...

你好，请问你使用Amber+ORCA+XTB做QM/MM MD的效率是多少呢？我170个原子的QM区域，每帧耗时约一秒，一天只能算不到200皮秒。我发现XTB的并行效率似乎很低，40核比起单核速度只提高到不到两倍。而且如果ORCA也指定多线程，疑似会和XTB发生线程冲撞导致负优化，需要用单核的ORCA然后手动指定XTB多线程。

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