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标题: 关于多肽与气体分子结合的几何优化的问题 [打印本页]

作者
Author: 王涛 时间: 2025-10-17 20:42
标题: 关于多肽与气体分子结合的几何优化的问题
想在几何优化后的多肽的基础上加一个氨气分子，通过几何优化观察两者的结合情况，而后计算结合能。但是目前在进行多肽-氨气复合结构的几何优化时发现，优化后的结构错误。按照文献中的应该氨气中的N分别与天冬氨酸上的N和O形成氢键。多次几何优化后结果仍然不理想，请问该如何解决？
(, 下载次数 Times of downloads: 0) （左图显示了氨结合肽的最低构象。右图显示了中性N-末端ASP1的氨结合。（插图）通过与去质子化天冬氨酸和N-末端的氢键稳定的氨。）

(, 下载次数 Times of downloads: 1) （高斯结构优化后的多肽）
(, 下载次数 Times of downloads: 1) (, 下载次数 Times of downloads: 1) （结构优化后的多肽-氨气）

作者
Author: sobereva 时间: 2025-10-17 20:48
这种体系绝对不是随便摆一个初猜结构就能拿优化的结果说事的。氨气结合的不同位点、氨气的不同朝向，都可以对应不同的极小点。必须做构型搜索

建议跑分子动力学采样，然后结合molclus筛选出自由能最低结构，参考
使用molclus程序做团簇构型搜索和分子构象搜索
http://bbs.keinsci.com/thread-577-1-1.html
使用Molclus结合xtb做的动力学模拟对瑞德西韦(Remdesivir)做构象搜索
http://bbs.keinsci.com/thread-16255-1-1.html
Molclus主页
http://www.keinsci.com/research/molclus.html

作者
Author: KazusaT 时间: 2025-10-17 20:52
而且你这个里面同时存在未电离的羧基和氨分子就很奇怪。。建议考虑好所用pH下多肽和氨的质子化形式

作者
Author: 王涛 时间: 2025-10-18 09:51

sobereva 发表于 2025-10-17 20:48
这种体系绝对不是随便摆一个初猜结构就能拿优化的结果说事的。氨气结合的不同位点、氨气的不同朝向，都可以 ...

谢谢您的回答！

作者
Author: 王涛 时间: 2025-10-18 09:53

KazusaT 发表于 2025-10-17 20:52
而且你这个里面同时存在未电离的羧基和氨分子就很奇怪。。建议考虑好所用pH下多肽和氨的质子化形式

谢谢您的回答！由于我是做材料出身的，对生物学领域的知识不是很了解，请问可以具体说一下吗？

作者
Author: KazusaT 时间: 2025-10-19 02:18

王涛发表于 2025-10-18 09:53
谢谢您的回答！由于我是做材料出身的，对生物学领域的知识不是很了解，请问可以具体说一下吗？

很简单的道理啊，氨分子有碱性，羧基有酸性，正常情况下应当会发生酸碱反应变成铵离子和羧基负离子，这就是为什么氨基酸分子在中性条件下是内盐，你需要了解你的体系在你研究的pH下各个氨基酸残基是如何存在的。最简单的可以根据氨基酸等电点判断，也有很多预测多肽质子化形式的工具。

作者
Author: 王涛 时间: 2025-10-20 09:37

sobereva 发表于 2025-10-17 20:48
这种体系绝对不是随便摆一个初猜结构就能拿优化的结果说事的。氨气结合的不同位点、氨气的不同朝向，都可以 ...

老师，请问面对这种复合体系时，是应该肽单独构型搜索后，加上氨气再次构型搜索；还是直接肽—氨气复合结构进行构型搜索呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2025-10-20 18:41

王涛发表于 2025-10-20 09:37
老师，请问面对这种复合体系时，是应该肽单独构型搜索后，加上氨气再次构型搜索；还是直接肽—氨气复合结 ...

肽和氨气一起跑动力学，此时肽的构象采样和二聚体的构型采样两个问题同时被考虑

作者
Author: 王涛 时间: 2025-10-20 20:58

KazusaT 发表于 2025-10-19 02:18
很简单的道理啊，氨分子有碱性，羧基有酸性，正常情况下应当会发生酸碱反应变成铵离子和羧基负离子，这就 ...

老师您好，那应该是先考虑质子化再进行动力学模拟；还是动力学模拟之后再考虑质子化呢？由于我做的是气体氨与多肽在气体环境中的结合，ph不像溶液环境中有一个确定的数值，这个问题应该如何考虑呢？

作者
Author: KazusaT 时间: 2025-10-20 22:36

王涛发表于 2025-10-20 20:58
老师您好，那应该是先考虑质子化再进行动力学模拟；还是动力学模拟之后再考虑质子化呢？由于我做的是气体 ...

气相的话可以直接用中性的多肽和氨气，虽然我不知道研究多肽的气相结构有什么意义。

作者
Author: 王涛 时间: 2025-11-24 09:56

KazusaT 发表于 2025-10-20 22:36
气相的话可以直接用中性的多肽和氨气，虽然我不知道研究多肽的气相结构有什么意义。

老师您好。您之前说有很多预测多肽质子化形式的工具，请问有哪些呢？可以推荐一下吗？我看到网上还有封端操作的，这一步需不需要考虑呢？

作者
Author: KazusaT 时间: 2025-11-25 01:36

王涛发表于 2025-11-24 09:56
老师您好。您之前说有很多预测多肽质子化形式的工具，请问有哪些呢？可以推荐一下吗？我看到网上还有封端 ...

如果你要用气相的话，应该不会是质子化的形式
预测工具的话H++、CharmmGUI可以直接给出质子化后的结构
我不知道多肽是哪来的，如果你是从某个蛋白上截取了一段，为了更接近在蛋白中的状态要封端；如果就是正常的小肽就没什么封端的必要。
另外我还是觉得你要慎重考虑到底是不是气相。大部分情况下氨基酸在能以气体分子存在的温度就已经分解了。

作者
Author: 王涛 时间: 2025-11-25 23:43

sobereva 发表于 2025-10-20 18:41
肽和氨气一起跑动力学，此时肽的构象采样和二聚体的构型采样两个问题同时被考虑

老师您好。我在用xtb在GFN0-xTB下对多肽-NH4+做动力学模拟,VMD结果显示第1999的结构如图,这个键长从第250开始就一直变长
(, 下载次数 Times of downloads: 3)
而且还出现了脱羧的情况
(, 下载次数 Times of downloads: 0)
我检查了我原始的文件时没有问题的。
请问老师这个要如何解决呢？比如调低温度，或者换一个什么其他力场？

作者
Author: sobereva 时间: 2025-11-26 04:48

王涛发表于 2025-11-25 23:43
老师您好。我在用xtb在GFN0-xTB下对多肽-NH4+做动力学模拟,VMD结果显示第1999的结构如图,这个键长从第250 ...

GFN0-xTB是量子化学方法，不是力场。注意用词的准确

尝试用GFN-FF力场，或者远比GFN0-xTB强的GFN2-xTB

温度太高的话就降低

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