求助：蛋白FN模拟过程中跑出盒子

confidence · 发表于 Post on 2022-10-31 20:24:14

各位老师好，本人想研究蛋白质FN在TiO2/Bi2O3上的吸附情况，遇到了几个问题，想请教一下各位老师。

1、如图所示

，在模拟过程中蛋白跑到盒子外部（初始模型已经保证该蛋白距离盒子两段加起来有2nm，对应镜像则更远了），就想问问老师们这种情况是否对结果有所影响呢？（查了一些好像是没啥影响，但是这样作图的时候也感觉很丑）

2、预平衡应跑多长时间呢？控压方式Berendsen和Parrinello-Rahman的差异在哪里呢？如图

我预平衡时采用Berendsen时，若跑100ps，则结果为

，拿此结果去做产生相模拟，能正常运行（产生相模拟时盒子不会再压缩，盒子中会存在如图所示的真空区域）

而若跑1ns，则结果为

，可发现盒子比初始模型Z方向减少了2ns，并且拿此结果去跑产生相模拟则会报错。

不明白为什么就是时间长短不同，就导致了两个不同的结果。（为了能运行，我是否能只跑100ps呢）

3、对于此类蛋白质的模拟一般要进行多长时间呢？

如图是我用rms命令选取的蛋白质的rmsd曲线，跑了30ns后发现还是未能趋于平衡。我查看轨迹文件后发现该蛋白在这个过程中的运动变化幅度很大，就想问问各位老师我是否应该延长模拟时间呢？

sobereva · 发表于 Post on 2022-11-1 06:28:25

1 贴个俯视图

2 Berendsen用于产生相容易挨批（虽说实际中一般没什么问题），Parrinello-Rahman不适合非平衡状态，不应用于平衡相。

区区100ps哪来得及达到平衡。
仔细看
谈谈怎么判断分子动力学模拟是否达到了平衡
http://sobereva.com/627（http://bbs.keinsci.com/thread-27122-1-1.html）

confidence · 发表于 Post on 2022-11-1 10:05:55

本帖最后由 confidence 于 2022-11-2 09:49 编辑

sobereva 发表于 2022-11-1 06:28
1 贴个俯视图

2 Berendsen用于产生相容易挨批（虽说实际中一般没什么问题），Parrinello-Rahman不适合非 ...

嗯嗯好的sob老师

1、

老师该俯视图如图所示。

2、老师是的，我是按照您说的npt预平衡中采用控压方式为Berendsen，最终产生相模拟控压方式为Parrinello-Rahman。您这篇帖子我已经看过了呢，所以才采用蛋白的rmsd来作为判断平衡的标志。（我一开始说的100ps和1ns仅仅只是我跑npt预平衡的时间，产生相模拟会跑个几十ns以上）

被老师您这么一说我有了新的疑问，我是这么理解的，预平衡时是为了让体系的温度/压力等达到设定值并减少真空区，只要产生相模拟跑了几十ns后，利用博文中的判断平衡标准达到了平衡就行（比如rmsd趋于平缓），不知道老师我这样的理解有问题吗？

所以说判断是否达到平衡是用最后产生相的结果去判断呢还是预平衡阶段就要了呢？

sobereva · 发表于 Post on 2022-11-2 08:39:18

confidence 发表于 2022-11-1 10:05
嗯嗯好的sob老师

1、老师该俯视图如图所示。

盒子太小，你把盒子镜像显示出来，肯定会看到蛋白自己都和自己的镜像发生作用了，无法接受

蛋白质模拟通常没有产生相一说，又不是模拟平衡状态的属性问题。只有限制性动力学和正式动力学之分

confidence · 发表于 Post on 2022-11-2 10:35:47

本帖最后由 confidence 于 2022-11-2 21:21 编辑

sobereva 发表于 2022-11-2 08:39
盒子太小，你把盒子镜像显示出来，肯定会看到蛋白自己都和自己的镜像发生作用了，无法接受

蛋白质模拟 ...

1、嗯嗯sob老师，我显示盒子镜像后的确发现该蛋白与镜像挨得很近。但是我初始构型是这样的

，蛋白跑出盒子是在正式动力学模拟过程中才跑出去的。我觉得应该是Bi2O3对蛋白的作用比较大，所以蛋白往Bi2O3表面移动（并且出现了跑到盒子外的情况）。

那老师这种情况是我需要把盒子加宽吗？（大到足以使得蛋白整个铺在Bi2O3表面）

2、还有想请教一下老师，蛋白与基底的初始距离有没有什么要求呢？一般设为多少比较合适呢？
3、限制性动力学一般要跑多久呢？是否有什么标准或者要求呢？

4、计算了一下蛋白与基底的范德华作用和静电作用，方法分别为cut-off和PME，截断距离都为1.2nm。

结果发现两者都接近于0，请问老师这是正常现象吗？看了轨迹的确蛋白即使放开限制后也基本没有移动。

sobereva · 发表于 Post on 2022-11-3 08:41:57

confidence 发表于 2022-11-2 10:35
1、嗯嗯sob老师，我显示盒子镜像后的确发现该蛋白与镜像挨得很近。但是我初始构型是这样的，蛋白跑出盒子 ...

1 应当用正方盒子，免得一旋转就导致和镜像相互作用上

2 无所谓

3 如果目的仅仅是在水弛豫之前避免蛋白质构象的过度改变，一二百ps就够了，足矣让水弛豫

4 如果紧挨着，理应不那么接近于0
静电相互作用的分解应当在cutoff下计算，PME的倒易空间部分没法做分解

confidence · 发表于 Post on 2022-11-14 19:30:09

sobereva 发表于 2022-11-3 08:41
1 应当用正方盒子，免得一旋转就导致和镜像相互作用上

2 无所谓

嗯嗯谢谢sob老师的回答，我按照您说的把盒子改成了正方盒子，经过这些天的尝试后有了一些新的问题

1、

，我换成正方盒子后跑了60ns的动力学，蛋白在40 ns后就会如图所示有一部分跑出盒子。这样应该不会
影响我结果分析吧？（看过一些文章好像他们的图都没有这种类似错位的情况，能否保持蛋白一直是在盒子中的呢）

2、

该模拟中蛋白质Protein的RMSD曲线如图，请问老师这种趋势能否说明模拟达到平衡呢？还是得再延长时间等他更加平缓。（看过老师的“谈谈怎么判断分子动力学模拟是否达到了平衡”才决定采用protein的rmsd来判断平衡）

3、跑完60ns后我用gmx energy命令提取了该蛋白与基底（即TiO2）的Coul-SR和LJ-SR，其值分别为-177971和-63956.4 kJ/mol，我想请教一下目前这个数值这么大是合理的么？（静电作用目前只是粗略计算，采用PME。后续会改为Cut-off方法重新计算）

MGRACE · 发表于 Post on 2024-4-19 21:15:57

楼主你好，请问这个解决了吗？我出现了差不多的问题，蛋白在最后整个跳出到盒子外面了

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