计算化学公社

标题: 计算小分子在蛋白质大体系里的结构、频率、激发态等，该使用什么方法？ [打印本页]

作者
Author: wal 时间: 2024-8-22 19:10
标题: 计算小分子在蛋白质大体系里的结构、频率、激发态等，该使用什么方法？
手头有个课题，是用一个小分子荧光探针来检测人血清白蛋白(HSA)。小分子在溶液中的荧光猝灭机理已经有前人研究过，比较明朗。现在问题是，想要通过计算表现出该小分子为什么在HSA内发生了荧光开启的话，可能需要做分解重组能，也就是需要做HSA环境下小分子的S0结构与S1结构的频率分析，这个我有点头疼。现在我有三种思路，老师们帮我评价一下怎么操作比较合适
首先把小分子对接到HSA里，我能想到就是去做docking。做完对接后，把拿到的对接构象拿出来，三种思路处理：
a）使用QM/MM
最开始构思这个课题的时候我一点计算大体系的经验都没有，只知道可以用QM/MM，但是没学过也不太了解分子动力学，想学起来感觉还是会比较费劲的。不知道分子动力学能不能处理蛋白质的激发态？
b）使用MOZYME
在搜集资料的时候，我看到了社长的214博文，提到PM7搭配MOZYME可以算的动4000个原子的体系的单点。假如这种办法能算的动HSA的几何优化，那么用ONIOM模型，HSA用PM7搭配MOZYME来算，小分子用泛函来处理，可能能达到我想要的效果，但问题是HSA里有大概9000个原子，而且这还得算个激发态，不是很清楚能不能跑得动。我凭不怎么准的化学直觉来看可能也值得一试？
c）使用簇模型
后来我又翻到了社长的597博文，提到了有时可以用簇模型代替ONIOM来处理一些问题，套到我的体系上就是把docking结果中对接那一块区域挖个簇出来，然后单算这一小块地方。问题在于冻结边界原子的话，HSA在激发态可能产生的构象变化估计是考虑不到。
用这三种思路，如果能拿到S0与S1的探针结构，我单独把这俩结构提取出来，做个振动分析，然后应该就可以分解重组能了
因为我是实验组的，纯自学计算，组里没有做这块的老师帮我定夺，所以只好来发帖求助，各位老师们帮我评价一下，我想的这三种思路能不能行得通，用哪种比较合适？或者还有没有别的更适合我的方法？

作者
Author: sobereva 时间: 2024-8-23 09:25
可以ONIOM(QM:MM)算

作者
Author: Loading0760 时间: 2024-8-23 11:23
我也遇到了类似问题,这个课题跟我的真像啊!

作者
Author: wal 时间: 2024-8-23 22:23

sobereva 发表于 2024-8-23 09:25
可以ONIOM(QM:MM)算

谢谢社长。也就是说簇模型引入的误差是不太能接受，不能拿去发文章的是吗？

作者
Author: wal 时间: 2024-8-23 22:24

Loading0760 发表于 2024-8-23 11:23
我也遇到了类似问题,这个课题跟我的真像啊!

哈哈有空交流下

作者
Author: sobereva 时间: 2024-8-24 06:26

wal 发表于 2024-8-23 22:23
谢谢社长。也就是说簇模型引入的误差是不太能接受，不能拿去发文章的是吗？

可以接受
但用簇模型做电子激发计算时没法确保只有配体分子被激发，还可能出现配体-蛋白质间的电荷转移激发、蛋白质部分的激发等情况，到时候还得找对应配体的局域激发，可能要计算的态数多得多，耗时明显更高，而且本来此时QM方式描述配体周围的残基而且还是要做激发态opt freq就已经令耗时很高了。

作者
Author: wal 时间: 2024-8-26 17:44

sobereva 发表于 2024-8-24 06:26
可以接受
但用簇模型做电子激发计算时没法确保只有配体分子被激发，还可能出现配体-蛋白质间的电荷转移 ...

老师我今天试着跑了ONIOM，但是我的小分子带硼，Amber那个参数死活搞不定，也找不到什么看得懂的资料

如果用簇模型截取一段蛋白质再用ONIOM，然后两层全用QM处理这样可行吗

作者
Author: sobereva 时间: 2024-8-27 05:04

wal 发表于 2024-8-26 17:44
老师我今天试着跑了ONIOM，但是我的小分子带硼，Amber那个参数死活搞不定，也找不到什么看得懂的资料:diz ...

可以
也可以低层用半经验级别的方法节约时间

作者
Author: wal 时间: 2024-8-27 12:36

sobereva 发表于 2024-8-27 05:04
可以
也可以低层用半经验级别的方法节约时间

好嘞！谢谢老师

作者
Author: wal 时间: 2024-8-31 23:13

sobereva 发表于 2024-8-27 05:04
可以
也可以低层用半经验级别的方法节约时间

老师，我用oniom(b3lyp:PM6)优化出来了一个结构，想问下这种QM:semi计算的有办法单独看b3lyp算的H层的轨道吗？我搜到的帖子都是问的QM:MM，参考帖子里的信息用formchk -HS试图单独提取H层，看到输出的fchk文件里面还是混进了L层的信息

作者
Author: wal 时间: 2024-9-4 09:07

sobereva 发表于 2024-8-27 05:04
可以
也可以低层用半经验级别的方法节约时间

老师，我计算过程中发现震荡，于是停车加calcfc继续跑，但是停车后发现因为H层与L层的一个原子成键了，导致自旋多重度的设置发生了变化，要怎么改比较好呢？

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