求助，用gromacs做蛋白和偶氮分子的动力学模拟，如何保持氮氮双键构型不变？

ikun

我的课题涉及到一个Abeta40蛋白（PDB:1BA4）和一个偶氮大分子，两类构型与蛋白的结合模式都需要用gromacs探究并对比。
当前我在模拟顺式偶氮分子与蛋白的结合模式中遇到困难，表现在顺式的偶氮分子在MD模拟中会在很短的模拟时间内变为反式构型，且再也无法变化回来。

我的偶氮分子对接前采用xtb的GFN1-XTB作了半经验构型优化，又算了resp2电荷，之后用vina对接。蛋白在对接之前已经跑了一次MD模拟，取的稳定区间一个构象。

选取的对接结果构象如下所示（打开vina对接生成的pdbqt，取排名第一的构象，在pymol中手动加氢，并将氮氮双键上多加的氢删除，保存为pdb）：


蛋白和分子复合物如图（蛋白很小，配体较大）：

我用sobtop将第一张图所示的偶氮分子对接构象制作为gromacs所需的拓扑文件(采取了尽量用GAFF力场参数，没有匹配的让sobtop猜的做法，电荷为resp2)。NVT和NPT各跑了100ps,我只做了2.5ns的MD模拟作为试探，但就在这2.5ns内，我发现顺式配体仅在几帧的时间内变为反式（已经把水分子和离子删除了）。


本次模拟中，用的是Amber14sb_OL15力场

我的问题现在如下：
1. vina对于这类大分子小蛋白的组合，做对接构象搜索是否合适（记得mgltools有警告torsion root不能过32个，但单用vina命令行没报错）？如果对接方法不适用，我怎么确定应该将分子的最初位置放在何处？
2. 如果不是vina的问题，怎么在gromacs模拟的过程中限制双键的旋转幅度呢？是否还与sobtop有关？因为按老师给我的实验结果，顺式是唯一可以结合的构型，反式不能。构型变了，那就铁定错了

本科生，分子动力学这方面我自己摸索了很久，完全没有师哥师姐和老师的带路。我的方法出了任何问题，请不啬赐教，谢谢各位前辈。我的vina对接结果文件和gromacs模拟过程中所有的输入输出文件都在这里，用的坚果云

喵星大佬

你把双键的扭转力常数设大点或者干错改成谐振势就好了

ikun

喵星大佬 发表于 2023-4-5 22:20
你把双键的扭转力常数设大点或者干错改成谐振势就好了

感谢您的回复



请问是这一块吗？（来自cismc1-o.itp)
[bonds]打头的这片区域，然后修改k (kJ/mol/nm^2)这列需要改的数字？之前没有改过这类值

exity

顺式本来就具有较高的能量，弛豫到反式也很正常。

喵星大佬

exity 发表于 2023-4-7 20:41
顺式本来就具有较高的能量，弛豫到反式也很正常。

但是不该在分子力场的模拟中反转，因为这中间应该涉及到电子激发问题，这并不属于力场的范围

exity

喵星大佬 发表于 2023-4-8 02:37
但是不该在分子力场的模拟中反转，因为这中间应该涉及到电子激发问题，这并不属于力场的范围

高能回到低能的情况我个人认为是能在分子力场里以“唯像”的形式表现出来的。
不是所有的能级变化都以辐射的形式体现，黄昆因子不就为了量化这种事情吗？

喵星大佬

exity 发表于 2023-4-8 09:18
高能回到低能的情况我个人认为是能在分子力场里以“唯像”的形式表现出来的。
不是所有的能级变化都以辐 ...

并不，我指分子的热运动并不应该可以越过这个反应的能垒

而越过的原因是Amber/GAFF力场在这里采用的势函数在偏离平衡位置较远处误差过大

如果不想发生这样的翻转可以对这个偶氮的键额外添加谐振型二面角势以阻止其发生翻转