计算化学公社

标题: 求助sobtop处理金属簇后怎么进行分子动力学模拟 [打印本页]
作者
Author: gromacs11    时间: 2025-11-17 23:41
标题: 求助sobtop处理金属簇后怎么进行分子动力学模拟
本帖最后由 gromacs11 于 2025-11-17 23:48 编辑

老师们好，我参考（http://sobereva.com/soft/Sobtop/#FAQ7）里面进行，用Gaussian做了结构方面优化，也将相关参数写入top中，但是进行溶剂化时，会出现gro文件与top文件数目不一致情况。因为我只对蛋白进行了pdb2gmx，少了离子和配位水，请问我这个怎么将挖出的簇弄回去实现模拟。我初步做的是在pdbgmx产生gro文件中引入经过sobtop得到的gro文件金属和配位水坐标。但是查看结构发现，该离子与原先结晶结构有较大偏离。我后面又尝试将金属簇（包括与离子产生配位的氨基酸）的都进行替换，但是后续在进行能量最小化时出现图中问题。请问是优化结构出现问题了吗，还是模拟过程不对？结构优化是冻结了骨架原子(冻结所有重原子，只优化氢可以吗？我的结晶结构是在x射线1.8埃下得到)。由于我对金属酶模拟缺乏经验，恳请老师们不吝赐教，谢谢！
作者
Author: KazusaT    时间: 2025-11-17 23:57
1. 需要手动操作的过程很多，不知道你是哪里出了问题，不过要回答“怎么将挖出的簇弄回去实现模拟”其实你参照sobtop的说明一步一步来就可以
FAQ 7：我希望Sobtop能像MCPB.py那样产生金属蛋白的拓扑信息
做成MCPB.py那样原理上是不可能的，因为GROMACS产生蛋白质拓扑文件是靠pdb2gmx，其逻辑和AMBER的leap程序截然不同。

实际上目前的Sobtop就能对付金属蛋白体系，只不过手动操作较多。比如蛋白质中有个铁硫簇和几个残基结合，那就把铁硫簇以及与之配位的残基抠出来并饱和边缘作为一个簇模型，冻结边缘原子，用量子化学程序做优化和振动分析，参考《要善用簇模型，不要盲目用ONIOM算蛋白质-小分子相互作用问题》（http://sobereva.com/597）里的讨论。然后对这个簇模型照常用Sobtop产生拓扑文件、计算RESP电荷，其间要求Sobtop完全基于Hessian矩阵获得力常数。然后，用Sobtop对铁硫簇部分产生参数为空的itp文件。之后，用pdb2gmx对纯蛋白质部分产生[ moleculetype ]，将之和铁硫簇部分的[ moleculetype ]都引入主top里，把铁硫簇和配位残基的原子电荷替换为前面计算的，把铁硫簇部分的参数替换为簇模型中铁硫簇部分的。然后在top里加入[ intermolecular_interactions ]字段，这个字段里可以设置跨越不同[ moleculetype ]的bonded项，其中加入[ bonds ]、[ angles ]、[ dihedrals ]字段，在里面手动写入铁硫簇和配体残基两部分之间的bond、angle、dihedral项和之前对簇模型计算的相应的力场参数。注意这里写的原子序号是全局序号，即整个模拟的结构文件里对应的序号。

以上过程手动操作的地方较多，以后笔者可能会写辅助工具，给出个尽量自动化的方案，减少手动操作量。

注意对蛋白pdb2gmx之后要用原来的结构文件和你新得到的拓扑文件，不要用pdb2gmx这一步他给你产生的gro，那肯定是没有你的金属簇信息
2. 如果这个你行不通，可以考虑直接转向MCPB.py，操作会简单一些
3. 还有一个思路，你可以按非标准残基的处理方案，构建一个含有你金属原子的rtp文件，直接pdb2gmx
作者
Author: gromacs11    时间: 2025-11-18 00:20
本帖最后由 gromacs11 于 2025-11-18 00:21 编辑
KazusaT 发表于 2025-11-17 23:57
1. 需要手动操作的过程很多，不知道你是哪里出了问题，不过要回答“怎么将挖出的簇弄回去实现模拟”其实你 ...

老师您好，我是按照这里面的流程进行但是经过sobtop得到itp和gro文件，后续就不太清楚怎么实现了。我之前有尝试过mcpb构建，但是得到的无法进行md模拟，经常会崩，我也尝试多种方法无法模拟下去所以才换一个方法的。对于您第一点回答我有点不清楚，我获得的是金属簇，其他一些氨基酸没有包含进去。请问能否具体展开，谢谢！
作者
Author: KazusaT    时间: 2025-11-18 00:30
gromacs11 发表于 2025-11-18 00:20
老师您好，我是按照这里面的流程进行但是经过sobtop得到itp和gro文件，后续就不太清楚怎么实现了。我之前 ...

FAQ7已经写得很详细了呀，我也没法更展开了，我也不能一步一步教你呀（虽然我觉得FAQ7已经是一步一步教你了）
你是在pdb2gmx得到的gro里引入你的金属簇，这样非常麻烦，因为从你的金属簇那个氨基酸开始后面所有的序号都要改，所以你应该用pdb2gmx得到的拓扑文件和你原本完整的蛋白结构，按sob老师说的去组合拓扑文件。
作者
Author: gromacs11    时间: 2025-11-18 00:37
KazusaT 发表于 2025-11-18 00:30
FAQ7已经写得很详细了呀，我也没法更展开了，我也不能一步一步教你呀（虽然我觉得FAQ7已经是一步一步教你 ...

老师，我是按照里面步骤，但是金属簇结构不是优化了吗，如何弄回去模拟这一步我不太清楚。一开始是没有对金属处理，后续产生gro文件怎么会有对应的坐标呢，如果是用优化结构后的引入，就出现我什么遇到的两种情况。所以我想问问这一步是怎么考虑的，不好意思恕学生愚昧。
作者
Author: gromacs11    时间: 2025-11-18 00:42
KazusaT 发表于 2025-11-18 00:30
FAQ7已经写得很详细了呀，我也没法更展开了，我也不能一步一步教你呀（虽然我觉得FAQ7已经是一步一步教你 ...

那些组合拓扑文件的工作我也有完成了，就是这一步不知道怎么处理，望老师见谅。
作者
Author: KazusaT    时间: 2025-11-18 00:50
gromacs11 发表于 2025-11-18 00:42
那些组合拓扑文件的工作我也有完成了，就是这一步不知道怎么处理，望老师见谅。

如果你有了恰当组合的拓扑文件，也有完整的蛋白结构，就可以直接用来模拟了
虽然你的完整蛋白结构中涉及金属的部分没有DFT优化过，但这并不影响进行模拟呀，无非就是你一开始的结构与DFT优化的结构有差异而已



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