求助QM-Cluster簇模型的残基选择问题

溪临昭煌

各位老师好，我希望使用簇模型来解释我的酶的反应路径和反应机理，因此挖出了底物和5A以内的氨基酸，按照一篇已报道的使用QM/MM方法的文献中报道的机理进行复现，但是发现没办法像文献报道的那样走通反应路径（可以找到TS1，无法找到TS2）。当前猜测的原因是因为簇模型的选择不合理，因此想请教各位老师四个问题：
1. 簇模型的选择不恰当（残基数不够多）会导致反应路径连接失败吗？
2. 如何判断簇模型的选择是否恰当，有无什么技巧或者方法？
3. （我的簇模型在进行冻结边界原子优化后构象会与优化前发生较大的改变，而且会出现非常大的冻结虚频，这可以说明我的簇模型选取有问题吗）（文件与截图已上传，红色为优化前，蓝色为优化后）





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2022-6-24 10:02 上传 Uploaded

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由于文件大小原因，文件只包含优化前与优化后两个构象

4. 20年前已经有人在使用簇模型解释机理，当时的原子数不超过100，为什么当时也可以成功解释呢（感觉他们几乎只选择了催化残基，相当于只有QM/MM中的QM部分）？
希望各位老师不吝赐教，谢谢各位老师

wzkchem5

无法找到TS2是因为第二步变成了无垒反应，还是只是单纯没有找到TS2？
可能TS2仍然是存在的，只不过文献找过渡态摆的初猜比较好，或者找的时候用的技巧和你不一样

溪临昭煌

wzkchem5 发表于 2022-6-24 15:50
无法找到TS2是因为第二步变成了无垒反应，还是只是单纯没有找到TS2？
可能TS2仍然是存在的，只不过文献找 ...

谢谢老师回复，不好意思没有说清楚。是我摆了和TS2接近的初猜，使用optTS的时候无法优化出来，因为TS2也是质子转移过程，但是我的模型中底物和氨基酸的距离太远（>4A），按照文献报道两个的氨基酸距离应该很近（<3A），我直接把氢原子放在中间进行优化会被中间的一个谷氨酸拉走

wzkchem5

溪临昭煌 发表于 2022-6-24 09:32
谢谢老师回复，不好意思没有说清楚。是我摆了和TS2接近的初猜，使用optTS的时候无法优化出来，因为TS2也 ...

贴一下文献的QM/MM结构里面靠近QM区的MM原子的图，以及20年前那篇簇模型文章的簇模型和你的簇模型的不同之处

sobereva

1 残基截取不合理，很可能无法跑出来真实的机理。但如果你用文献里相同的模型重复不出来文献的结果，则是另一码事，要么自己的计算有问题，要么文献有问题

2 凭化学常识、理论计算经验就能判断。缺乏相关知识就看近10年的发在像样期刊上的簇模型研究这类问题的文章。例如下文里提到的JACS的综述，以及作者发的一系列相关论文
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

溪临昭煌

wzkchem5 发表于 2022-6-24 17:49
贴一下文献的QM/MM结构里面靠近QM区的MM原子的图，以及20年前那篇簇模型文章的簇模型和你的簇模型的不同 ...

谢谢老师，那篇QM/MM文章中没有显示这种原子的图，所以抱歉贴不了了。20年前的模型和我解决的不是一个问题，我想表达的困惑是为什么100原子以内的模型也可以解决实际问题，他们是怎么确定选的模型能解决问题并且选择的模型合适呢，就是论文的工作者怎么确定100以内的原子可以满足研究他想研究的这个问题，已经怎么判断这些原子选的刚好合适（感觉总原子数越少容错率越低）

溪临昭煌

sobereva 发表于 2022-6-25 03:20
1 残基截取不合理，很可能无法跑出来真实的机理。但如果你用文献里相同的模型重复不出来文献的结果，则是另 ...

明白了，谢谢sob老师

科研好难

楼主您好，我是一个刚接触计算化学的小白，我想请教一下您的簇模型是用什么软件或者程序构建的？谢谢。@溪临昭煌

溪临昭煌

科研好难 发表于 2023-3-15 18:54
楼主您好，我是一个刚接触计算化学的小白，我想请教一下您的簇模型是用什么软件或者程序构建的？谢谢。@溪 ...

我用的是Gaussview6构建的