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标题: gromacs做磷脂膜加电场模拟时体系被压扁 [打印本页]

作者
Author: Riggs-蹊 时间: 2023-12-2 21:55
标题: gromacs做磷脂膜加电场模拟时体系被压扁
本帖最后由 Riggs-蹊于 2023-12-2 22:23 编辑

在gromacs程序中用amber力场模拟，模拟体系是在磷脂膜上插入一个膜蛋白，两侧分布有水分子，图1是加电场之前的初始结构（已经跑了500ns），图2的模拟结果用的是Z方向0.5V/nm的电场，明显体系被压缩很严重；图3的模拟结果是Z方向0.3V/nm的电场，也发生了压缩，但是比0.5V/nm的压缩程度要弱；此外，还跑了0.05V/nm条件下的模拟，体系没有被压缩，基本没有什么变化，也没有发生文献中报道的磷脂膜穿孔现象。所以有以下几个问题：
1、这种加电场被压缩应该怎么解决？这样应该是不正常的吧？
2、加电场的时候应该是对整个体系的平面上施加，那么文献中报道的磷脂膜发生穿孔的位置往往是由什么决定的？
谢谢各位老师！
mdp文件如下：
integrator             = md
dt                   = 0.002
nsteps                = 1000000
nstxout                = 50000
nstvout                = 50000
nstfout                = 50000
nstcalcenergy          = 100
nstenergy             = 1000
nstlog                = 1000
;
cutoff-scheme          = Verlet
nstlist                = 20
rlist                = 0.9
vdwtype                = Cut-off
vdw-modifier          = None
DispCorr             = EnerPres
rvdw                   = 0.9
coulombtype          = PME
rcoulomb             = 0.9
;
tcoupl                = V-rescale
tc_grps                = SOLU MEMB SOLV
tau_t                = 1.0 1.0 1.0
ref_t                = 310 310 310
;
pcoupl                = Parrinello-Rahman
pcoupltype             = semiisotropic
tau_p                = 5.0
compressibility       = 4.5e-5  4.5e-5
ref_p                = 1.0    1.0
;
constraints          = h-bonds
constraint_algorithm = LINCS
continuation          = yes
;
nstcomm                = 100
comm_mode             = linear
comm_grps             = SOLU_MEMB SOLV
;
electric-field-z=0.5 0 0 0

作者
Author: sobereva 时间: 2023-12-3 00:40
XY方向可压缩系数设为0

体系没到平衡的时候绝对不要用PR压浴

我没看过这类文献，想重复文献的话文献里怎么加电场就怎么加

作者
Author: Riggs-蹊 时间: 2023-12-3 10:55
本帖最后由 Riggs-蹊于 2023-12-3 14:34 编辑

sobereva 发表于 2023-12-3 00:40
XY方向可压缩系数设为0

体系没到平衡的时候绝对不要用PR压浴

谢谢老师，我的想法是先跑了500ns让体系达到平衡稳定，然后在这个基础上加电场进行产生相的正式模拟以用于提取数据。有以下问题：
1、您的意思是我加电场之后体系马上又不平衡了，所以不能用PR压浴吗？需要用Berendsen压浴再次平衡之后才用PR进行产生相模拟吗？
2、对于第一个问题，我想问一下对于已经平衡好的体系，是不是在mdp里面一旦更改模拟条件设置（诸如加电场，或者加其他物质）都会造成体系马上变得不平衡，需要在更改条件后重新进行平衡模拟？
3、xy方向可压缩系数设为0的话，会不会与实际模拟环境不符？

老师，我参照您的意见把xy方向可压缩系数设置为0，压浴也改成了Berendsen，电场强度还是0.5，得到的结果如下图。水盒子没有被压缩了，但是磷脂膜和膜蛋白都发生了很大的变形，蛋白质有一部分甚至跑出水盒子，这是什么原因导致的呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-12-4 03:13

Riggs-蹊发表于 2023-12-3 10:55
谢谢老师，我的想法是先跑了500ns让体系达到平衡稳定，然后在这个基础上加电场进行产生相的正式模拟以用 ...

1 对
2 是
3 现实当中XY方向本来也不可能无限延展，尺寸是有限的

可能就是过强的电场会破坏膜的结构。从较小的电场一点点加强反复对照便知

作者
Author: Riggs-蹊 时间: 2023-12-4 15:11

sobereva 发表于 2023-12-4 03:22
1 对
2 是
3 现实当中XY方向本来也不可能无限延展，尺寸是有限的

好的，谢谢老师，减小电场强度后破坏没有那么严重了

作者
Author: 不想飞的猫头鹰 时间: 2024-4-8 15:48

Riggs-蹊发表于 2023-12-4 15:11
好的，谢谢老师，减小电场强度后破坏没有那么严重了

请问下您给磷脂膜加多大电场的时候就不会破碎了呀？非常感谢！

作者
Author: 不想飞的猫头鹰 时间: 2024-4-8 15:53

sobereva 发表于 2023-12-4 03:22
1 对
2 是
3 现实当中XY方向本来也不可能无限延展，尺寸是有限的

请教社长，对于第3点，要是想更真实地反映现实情况，是不是不更改xy方向可压缩系数呢？虽然xy不是无限延伸的，但是膜毕竟有一定弹性。只不过这时候要是想维持膜结构的话就只能加很小的电场了吧

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