RNA分子磷酸化及力场选择新手求助

LLL111

大家好，我最近在学习研究对RNA结构的分子动力学模拟，使用的力场是“2: AMBER94 force field (Cornell et al., JACS 117, 5179-5197, 1995)”，但是有些结构会报错，命令和错误如下：
gmx_mpi pdb2gmx -f input.pdb -o processed.gro -water spc -ignh

我试着把一个核糖核苷酸的P、OP1和OP2原子删除，就可以正常运行。但这显然不是最优解决方式，在论坛上搜索学习了一下，大概是因为磷酸化的相关问题，可以通过选择合理的力场解决。想请教下大家这种方法应该怎么解决呢？谢谢大家
（我尝试下载使用了charmm36和amber14sb都不可以）

student0618

5'-terminal phosphate 用 charmm36 力場的話要用5PHO patching， 官方提供的gmx port 中na.n.tdb也有這patch的定義，pdb2gmx 使用 -ter 再選5PHO 。注：5PHO Phosphate末端有加氫的。
3'-terminal 截至2022jul版本只有3TER patch (hydroxyl)

另一種處理方法大概是用CHARMM-GUI (需要註冊) 在處理 pdb時候選5PHO patch再輸出 gromacs 文件，用這個3'-ter 如有必要也可以選3TER以外的選項，如3PHO phosphate terminal。
用CHARMM-GUI 生成MD文件使用說明很詳盡， 甚至會自動生成可直接使用的模板mdp及csh腳本。就是要確保它提供的模板適用於你的研究，通常都需要修改。
含5'-phosphate RNA 的 MD 文件我只嘗試過用CHARMM-GUI輸出的NAMD 的文件, 印象中它對CHARMM/NAMD以外軟件水盒子形狀的支援比較少(沒記錯生成charmm/namd以外文件只支援rectangular盒子)。

注意AmberFF14SB 是蛋白力場，比較新的RNA力場有其他正式名稱如OL3。目前amber 的5'-phosphate 只提供neutral charge (末端有顆氫)，Amber 官方手冊有寫如果要deprotonated的5'-phosphate文件要自己預備。

LLL111

student0618 发表于 2024-6-24 12:56
5'-terminal phosphate 用 charmm36 力場的話要用5PHO patching， 官方提供的gmx port 中na.n.tdb也有這pat ...

你好，非常感谢你的帮助建议。
我尝试了一下使用charmm36命令如下：
gmx_mpi pdb2gmx -f input.pdb -o processed.gro -water spc -ff charmm36-jul2021 -ignh -ter
并选择“3: 5PHO”和“4: 3TER”，但是仍然是之前类似的错误。

student0618

Pdb文件的atomname可能要修改 如果是OP1 OP2 對應5PHO 定義的atom name O1P O2P

剛檢查了一下 5PHO 末端也是有加氫的，先前忘了寫。 我在原貼也補充了一下。

LLL111

student0618 发表于 2024-6-24 18:56
Pdb文件的atomname可能要修改 如果是OP1 OP2 對應5PHO 定義的atom name O1P O2P

剛檢查了一下 5PHO 末端 ...

非常感谢您的帮助，我将OP1 OP2修改为O1P O2P，charmm36可以正常使用了。