难溶性的有机分子水溶液中相互作用模拟思路？

lao7 · 发表于 Post on 2020-11-9 12:50:02

看到网上针对Gromacs分子模拟蛋白质和小分子结合的探讨，突然间产生一个问题：
假设一个分子是难溶性的（溶解度低的芳香烃等，可能ppb级），按照实际溶解度添加分子数到水盒子进行模拟，但水盒子中分子密度比较低，结论随机性较大，误差较大。为了解决这个问题，实际模拟时加入水盒子中的难溶小分子远超出其溶解度（比如0.5M），以保证足够多小分子能与蛋白质（吸附剂）所有位点结合，但是其与实际实验体系不符（超出其溶解度）。不知这种过量的小分子模拟体系计算出来的结合常数是否与真实环境体系相符？GMX如何解决这一问题的思路是什么？
谢谢！

wzkchem5 · 发表于 Post on 2020-11-9 15:02:48

如果研究只涉及一个小分子，而不涉及两个或多个小分子之间的相互作用，那么超出溶解度是可以的，因为周期性边界条件保证了每个小分子不可能与临近盒子里的小分子发生直接的相互作用。

lao7 · 发表于 Post on 2020-11-9 22:41:35

本帖最后由 lao7 于 2020-11-9 22:42 编辑

wzkchem5 发表于 2020-11-9 15:02
如果研究只涉及一个小分子，而不涉及两个或多个小分子之间的相互作用，那么超出溶解度是可以的，因为周期性 ...

谢谢您的回复！如果一个体系中加入了超过溶解度的诸多小分子，这种解释也是合适的吗？

sobereva · 发表于 Post on 2020-11-10 02:06:21

lao7 发表于 2020-11-9 22:41
谢谢您的回复！如果一个体系中加入了超过溶解度的诸多小分子，这种解释也是合适的吗？

并不影响你讨论小分子和蛋白质的作用

wzkchem5 · 发表于 Post on 2020-11-10 08:29:28

lao7 发表于 2020-11-9 22:41
谢谢您的回复！如果一个体系中加入了超过溶解度的诸多小分子，这种解释也是合适的吗？

如果同一个水盒子里加了不止一个分子，那么可能有问题，因为这些分子会聚集。
但是只要一个水盒子里只加一个分子，那就不会有问题，只要确保分子的静电场不会影响到临近盒子的分子就行。简单地想，因为你有周期性条件，一个晶胞里的分子往右边移动，所有其他晶胞里的这个分子都往右边移动，分子和分子根本碰不到一起，所以分子根本不可能知道自己处于一个浓溶液中，所有行为都会和稀溶液里一样。

lao7 · 发表于 Post on 2020-11-10 09:01:22

sobereva 发表于 2020-11-10 02:06
并不影响你讨论小分子和蛋白质的作用

谢谢讨论和回复！

lao7 · 发表于 Post on 2020-11-10 09:01:34

wzkchem5 发表于 2020-11-10 08:29
如果同一个水盒子里加了不止一个分子，那么可能有问题，因为这些分子会聚集。
但是只要一个水盒子里只加 ...

谢谢讨论和回复！

wei · 发表于 Post on 2020-11-10 12:32:02

这个问题我刚好做过，谈谈我的看法。如果放一个单有机分子到溶剂盒子里，相当于是模拟无限稀释的浓度；如果放了实际溶解度的有机分子到溶剂盒子里，那就是模拟饱和溶液；如果放了成倍于实际溶解度的有机分子到溶剂盒子里，相当于是过饱和溶液，但它是很难出现结晶沉淀的现象的，时间和空间尺度都不够，但能看出沉淀的趋势；最后一种情况建议使用加速采样的MD算法。

lao7 · 发表于 Post on 2020-11-10 21:18:56

wei 发表于 2020-11-10 12:32
这个问题我刚好做过，谈谈我的看法。如果放一个单有机分子到溶剂盒子里，相当于是模拟无限稀释的浓度；如果 ...

对结合常数和结合能的结算有无影响呢？谢谢！

wei · 发表于 Post on 2020-11-11 10:59:00

结合能是指什么？通过什么实验测得？

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[GROMACS] 难溶性的有机分子水溶液中相互作用模拟思路？

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