对带电荷体系的一点疑问

huanyizhen

  我的体系是六肽的二聚体，属于正常的有机化合物，但是含有赖氨酸，其侧链上带了一个——NH3。使用gaussian优化和计算单点时，因为有一个-NH3基团，所以我把体系的电荷设为1.我的目的是研究二聚体之间的相互作用，做RDG图发现此-NH3基团和另一条肽链上的C=O键形成氢键（如图附件）。我的问题是：1、研究此类生物体系时，是否需要氨基酸所带电荷去掉之后在研究呢？例如：把-NH3变成-NH2，然后优化计算。2、若不用去掉电荷，那么是否需要讨论体系电荷对氢键的影响呢？ 又如何讨论电荷对二聚体之间相互作用的影响呢？

sobereva

如果你想研究真空时的情况，也就是将二聚体作为一个纯粹的理论模型去考虑，应当去掉电荷，让氨基保持非质子化。
如果想更贴近水溶液中的实际状态，优化和单点计算时都应当带着溶剂模型，并且使之处于质子化状态。

huanyizhen

sobereva 发表于 2015-6-3 15:29
如果你想研究真空时的情况，也就是将二聚体作为一个纯粹的理论模型去考虑，应当去掉电荷，让氨基保持非质子 ...

对于大体系而言，想更贴近水溶液，保持电荷。想来加不加溶液优化结构不会差别很大，那么在真空中优化结构，后对能量的计算时加上隐形溶剂，这样是否有合理性呢？
真空模型中为何要去掉电荷呢？
（谢谢老师的回答）

sobereva

对于带电体系，溶剂对于构型的影响还是不可忽略的，不考虑的话原理上不合理，何况带着溶剂也并不会使耗时增加太多。
真空中既不会主动电离掉质子，也不会无缘无故就来一个质子。

patience2014

氨基酸在水溶液中是双性离子状态的，气相中则为中性。我以前做过一些相关工作，比如：如果研究的是水环境下的体系就得在氨基酸的氨基和羧基加几个水分子，才能让基保持双性状态，否则一优化氨基酸就会自动变成中性的了，即质子从氨基转移到羧基上了。所以要看你想研究六肽二聚体什么条件下的结构与性质了。一般高斯主要是用PCM或SMD溶剂模型作能量校正，但现在也有不少研究直接在生物分子周围加溶剂来跑MD的。我个人更倾向于这种explicit water environment.