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[GROMACS] 在GMX模拟细胞膜nvt平衡时,遇到磷脂双分子层逐渐分离的问题,应该如何解决?

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老师,我在使用GMX模拟跨膜运输的时候,想让细胞膜进行nvt平衡,但是在跑完平衡后磷脂分子层却发生了分离,我使用packmol构建的DPPC膜结构,其中使用环肽镶嵌在细胞膜中充当通道蛋白。谢谢mdp文件: nvt.mdp (1.94 KB, 下载次数 Times of downloads: 22)
模拟前:

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发表于 Post on 2020-2-26 11:40:08 | 只看该作者 Only view this author
最初盒子大小合理么,为什么一定要跑NVT而不是NPT呢?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-2-26 15:42:22 | 只看该作者 Only view this author
snljty 发表于 2020-2-26 11:40
最初盒子大小合理么,为什么一定要跑NVT而不是NPT呢?

最初的盒子和这块膜结构大小是一样的,我刚才跑了npt,结果也是一样的,分子层还是跑开了,请问这个咋办呢?

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发表于 Post on 2020-2-26 18:51:38 | 只看该作者 Only view this author
发帖时看清楚板块再发(论坛首页公告栏粗体字明确声明了),不要发到公社大厅里,以后务必注意,给你移动了
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发表于 Post on 2020-2-26 18:55:40 | 只看该作者 Only view this author
packmol建立的双层膜结构经常非常烂,建议用此文的做法
生成混合组分的磷脂双层膜结构文件的工具genmixmem
http://sobereva.com/245

对于需要插入蛋白的情况,应当先把DPPC纯膜模拟平衡后,再用mdrun加上-membed方式插入,比起用packmol建的强百倍

没有任何理由用NVT。必须用NPT

在确保纯膜能正常成功模拟之前先不要考虑插入的蛋白

不要用诸如
gen_vel     = yes
gen_temp    = 300
一上来温度就那么高,显然是极度危险的,应当从0 K缓慢升温
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-2-26 19:15:32 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-2-26 18:51
发帖时看清楚板块再发(论坛首页公告栏粗体字明确声明了),不要发到公社大厅里,以后务必注意,给你移动了

嗯嗯,谢谢老师,以后一定注意

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-2-26 20:29:20 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-2-26 18:55
packmol建立的双层膜结构经常非常烂,建议用此文的做法
生成混合组分的磷脂双层膜结构文件的工具genmixmem ...

谢谢老师,我还有一个问题,我感觉模拟后两层分子跑开了一个重要原因就是一开始建模的时候,虽然看着DPPC将盒子充满了,但是其实中间存在很多空隙,在进行动力学模拟的过程中,这些DPPC再相互聚集,空隙消失,最终导致两层膜分开,我不知道这样想对不对,所以我又有一个问题,就是在一个固定体积的盒子里,大约应该放多少分子的DPPC合适呢?比如盒子的尺寸是10nm*10nm*10nm的盒子。谢谢

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发表于 Post on 2020-2-26 21:07:10 | 只看该作者 Only view this author
Alan123 发表于 2020-2-26 20:29
谢谢老师,我还有一个问题,我感觉模拟后两层分子跑开了一个重要原因就是一开始建模的时候,虽然看着DPPC ...

很有可能
不同的磷脂都有实验或者前人模拟出的平均面积,拿盒子面积除以单个磷脂面积便知该设多少
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-2-26 21:45:46 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-2-26 21:07
很有可能
不同的磷脂都有实验或者前人模拟出的平均面积,拿盒子面积除以单个磷脂面积便知该设多少

嗯嗯,谢谢老师

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发表于 Post on 2023-9-11 18:19:16 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-2-26 18:55
packmol建立的双层膜结构经常非常烂,建议用此文的做法
生成混合组分的磷脂双层膜结构文件的工具genmixmem ...

sob老师您好,我用genmixmem构建的磷脂分子也是在跑nvt的时候分开了,跟楼主差不多,我有两个问题想问一下
1、构建磷脂双分子层时候,两层磷脂分子的疏水尾部之间的间距应该控制在多少,或者说会不会是相互插入的呢?
2、您说的“没有任何理由用NVT,必须用NPT”的意思是省略掉NVT这一步吗?还是说跑完NPT再跑NVT?
3、我最后跑完发现有一两个磷脂分子的分叉出来了(如下图所示),请问这有什么影响吗?应该怎么解决呢?


磷脂层.jpg (592.75 KB, 下载次数 Times of downloads: 24)

磷脂层.jpg

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发表于 Post on 2023-9-11 22:07:32 | 只看该作者 Only view this author
Riggs-蹊 发表于 2023-9-11 18:19
sob老师您好,我用genmixmem构建的磷脂分子也是在跑nvt的时候分开了,跟楼主差不多,我有两个问题想问一 ...

1 在体系达到平衡的时候,两层的疏水尾部之间肯定会有一定相互穿插。但在建模的时候不建议考虑穿插,而应当让初始结构里面两层的尾部之间不接触,否则有可能导致近距离接触而在模拟初期不稳定乃至崩溃。

2 直接跑NPT就完了。干嘛要跑NVT,毫无意义

3 一张图看不清楚。如果磷脂的位置没错,只不过是gro文件在记录时会保持分子完整性而避免被盒子截断所致
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