如何确定MD模拟中小分子的质子化状态？

八月的雨季 · 发表于 Post on 2019-12-20 00:08:53

蛋白质模拟中，氨基酸残基的质子化状态确定可以用一些靠谱的软件计算，例如H++等。但在做蛋白-小分子这种复合物体系的时候，蛋白质的质子化状态很好确定，但小分子的质子化状态不太明白怎么弄，例如FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)这个分子，结构中有几个磷酸根。在生理条件下，这几个磷酸根上的氢原子是加还是不加呢？

sobereva · 发表于 Post on 2019-12-20 12:41:12

用量化方法可以算pka，之前我在本论坛回复过很多次，可参考。
另外，PROPKA3现在也可以直接给出小分子各位点的pka，但是否靠谱不一定。
FAD这种不算稀罕的分子，也可以参考已有的MD模拟文章，这样如果审稿人若怀疑质子化状态的选取，还可以给审稿人看

如置顶的新社员必读贴和论坛首页的公告栏所示，求助帖必须在帖子标题明确体现出“提问”、“求助”要素（仔细看http://bbs.keinsci.com/thread-9348-1-1.html），我已把你的不恰当标题“MD模拟小分子质子化状态的确定 ”改了，请以后注意

minishotgun · 发表于 Post on 2020-4-30 17:13:57

ZINC数据库里有生理条件下小分子的质子化状态

许正东 · 发表于 Post on 2021-2-18 13:10:09

minishotgun 发表于 2020-4-30 17:13
ZINC数据库里有生理条件下小分子的质子化状态

您好，请问zinc数据库上查小分子质子化状态应该在哪里查找呢？我找了好久还是没有找到。若您知晓，麻烦请告知，谢谢。

minishotgun · 发表于 Post on 2021-2-21 23:40:16

许正东发表于 2021-2-18 13:10
您好，请问zinc数据库上查小分子质子化状态应该在哪里查找呢？我找了好久还是没有找到。若您知晓，麻烦请 ...

https://zinc.docking.org/substances/ZINC000003929509/

该页面中，pH range那就是小分子在生理条件下的质子化状态

喵星大佬 · 发表于 Post on 2021-2-21 23:43:38

清华/南开的iBonD数据库里查查小分子在水里的pKa也可以作为参考的，不过要注意溶剂和测量方法

sobereva · 发表于 Post on 2021-2-22 08:27:05

另外，https://proteins.plus里的Protoss可以自动给蛋白质和配体恰当地加氢

panernie · 发表于 Post on 2021-2-22 09:53:40

可以采用openbabel或者Avogadro进行加氢处理，这些程序可以指定pH加氢

jiaxing6821 · 发表于 Post on 2021-2-22 11:22:59

minishotgun 发表于 2021-2-21 23:40
https://zinc.docking.org/substances/ZINC000003929509/

该页面中，pH range那就是小分子在生理条件 ...

请问是PH range旁边那个netcharge吗？+1就是质子化，0或-1就是中性？

minishotgun · 发表于 Post on 2021-2-22 11:59:53

jiaxing6821 发表于 2021-2-22 11:22
请问是PH range旁边那个netcharge吗？+1就是质子化，0或-1就是中性？

是的。-1可能为去质子化状态。

点开Reference可以看具体的结构。

jiaxing6821 · 发表于 Post on 2021-2-22 16:10:18

minishotgun 发表于 2021-2-22 11:59
是的。-1可能为去质子化状态。

点开Reference可以看具体的结构。

感谢您的解答！

5撇到3撇 · 发表于 Post on 2022-8-19 21:53:56

sobereva 发表于 2019-12-20 12:41
用量化方法可以算pka，之前我在本论坛回复过很多次，可参考。
另外，PROPKA3现在也可以直接给出小分子各位 ...

老师，请教一下，我有个分子在ph等于7的时候他存在分子的形式也存在离子的形式，pka比较接近7，所以这两者的比例也差不多，那么我后面模拟的时候是否需要对这两种状态都进行模拟呢，还是选一种就行？谢谢老师！

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-8-19 21:55:50

5撇到3撇发表于 2022-8-19 14:53
老师，请教一下，我有个分子在ph等于7的时候他存在分子的形式也存在离子的形式，pka比较接近7，所以这两 ...

如果整个体系里只有一个这个分子，那么建议分别模拟；
如果整个体系里不止一个这个分子，那么建议同一个体系里分子形式和离子形式都有，两者的比例通过pKa和pH确定

5撇到3撇 · 发表于 Post on 2022-8-19 22:43:05

wzkchem5 发表于 2022-8-19 21:55
如果整个体系里只有一个这个分子，那么建议分别模拟；
如果整个体系里不止一个这个分子，那么建议同一个 ...

谢谢，搞明白了老师，还想问一下能否从药物分子的吸收，作用部位来选择不同形式吗？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-8-19 23:22:02

5撇到3撇发表于 2022-8-19 15:43
谢谢，搞明白了老师，还想问一下能否从药物分子的吸收，作用部位来选择不同形式吗？

不同作用部位的pH虽然不一样，但是差别不会太大（除非你研究胃黏膜上的药物化学，那值得着重考虑pH问题）。而且当有两种质子化状态都比较多的时候，药物的优势结合pose未必是其中更多的那种质子化状态，有可能比较少的那种质子化状态结合得更好，抵消了平衡浓度较低带来的劣势。所以作用部位的pH虽然对药物形式有一定影响，但可能影响不是那么大，不能盲目依赖1~2个pH单位的差别来选药物的形式

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[综合交流] 如何确定MD模拟中小分子的质子化状态？