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[新手求助] 如何进行构象搜索以获得量化计算的初始结构

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本帖最后由 liyuanhe211 于 2016-1-1 13:09 编辑

希望对一些稍微复杂的、约40个重原子的天然产物分子进行计算,但由于分子环系比较复杂(如下图示例,计算时手性中心是明确的),存在很多可能的稳定构象(非最小值点的极小值点),如何进行构象搜索以得到一个合理的初始结构?



查阅了一些文献,文献中提到使用MMFF94等力场方法进行conformational search,现在使用这样的立场还是否合适,用何种软件、如何计算?
部分文献中提到,计算得出了能量最低的数个结构,从上述的构象搜索中是如何得到这些结构的?

## update ##
# 已解决,在下面几楼写了Spartan构象搜索的简单教程
#########

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发表于 Post on 2024-12-2 12:44:10 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 cokie 于 2024-12-2 12:50 编辑
nakanosora 发表于 2024-12-2 11:27
老师,我这边尝试用这个软件寻找构象,他要找188956个,这个要的时间也太久了,必须要全部结束吗

在当下构象搜索程序多种多样的环境下,不建议再按李老师这层的回帖的方法来找,如下方法更方便:

1. (使用Molclus结合xtb做的动力学模拟对瑞德西韦(Remdesivir)做构象搜索)http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 9%CF%F3%CB%D1%CB%F7 这是我对于小分子构象搜索最推荐的方法,快、全(而且看着xTB刷刷刷的一个任务一个任务走过去的感觉很爽);
2. (gentor:扫描方式做分子构象搜索的便捷工具)http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 9%CF%F3%CB%D1%CB%F7 做SP3碳柔性链很方便;
3. (脚本分享:sobtop联合Gromacs对天然产物进行分子动力学构象搜索)http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 9%CF%F3%CB%D1%CB%F7 会Gmx的话用这个也很轻松;
4. (ABCluster 3.0发布!各种团簇+构象搜索+内置xTB+...)http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 9%CF%F3%CB%D1%CB%F7,很全面,学习成本不算高。
5. (使用molclus程序做团簇构型搜索和分子构象搜索)http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 9%CF%F3%CB%D1%CB%F7 一篇综合性的molclus的文,需要结合各种手段如gmx, xTB, genmer, gentor等等,可以当一篇小“综述”来看。
除上述我常用的方法外,其他程序还有CREST,Confab、Frog2、Amber等等可以做构象搜索的程序,还有从头算动力学(AIMD)等可以在Gaussian、ORCA、CP2K等量化/第一性原理程序实现的构象搜索计算方法。

如果着急用,且是单分子构象搜索,个人体验下来 建议从 方法1 或 2 入手。

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发表于 Post on 2024-12-2 11:27:13 | 只看该作者 Only view this author
liyuanhe211 发表于 2015-9-11 12:23
(2021年注:下面的帖子是本科初学时的尝试,其虽然上手容易,但局限性大、普适性低、效率不够高、能量完全 ...

老师,我这边尝试用这个软件寻找构象,他要找188956个,这个要的时间也太久了,必须要全部结束吗

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发表于 Post on 2021-9-16 20:46:05 | 只看该作者 Only view this author
学习了

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发表于 Post on 2021-2-24 11:48:58 | 只看该作者 Only view this author
新时代农民工 发表于 2021-2-24 10:52
构象搜索需要考虑溶剂效应么?

需要
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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发表于 Post on 2021-2-24 10:54:58 | 只看该作者 Only view this author
构象搜索需要考虑溶剂影响么?

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发表于 Post on 2020-6-20 09:07:16 | 只看该作者 Only view this author
请教,spartan输出的sdf文件不带能量值,只有坐标,请问怎么让他向文件里写入能量值?

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发表于 Post on 2020-6-4 11:38:57 | 只看该作者 Only view this author
请教一个问题,用spartan怎么导出多帧的.xyz文件呢,直接save as好像只有1帧

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发表于 Post on 2020-5-10 21:53:27 | 只看该作者 Only view this author
liyuanhe211 发表于 2015-9-11 12:23
测试了一下楼上几位回复中的几个软件。考虑到这只是个初始步骤,不需要设定太多的选项,效率也不是那么重要 ...

老师,像那种多环的分子。软件默认的torsions键只有链上的一些键,那我环上的键还需要设置torsions吗?链上和环上的fold分别应该设为多少呢?还有就是结构中有些原子上出现一个黄色的圈圈,这代表什么意思呢?麻烦老师了,问题有点多

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发表于 Post on 2020-5-9 02:39:46 | 只看该作者 Only view this author
381911577 发表于 2020-5-8 23:27
老师您好,spartan搜索的波兹曼分布比例可以直接用来计算NMR的波兹曼加权吗?

取决于具体用什么级别
如果是力场的话,精度太烂,根本没有可信度
该如何靠谱地算构象分布比例,参考
gentor:扫描方式做分子构象搜索的便捷工具
http://bbs.keinsci.com/thread-2388-1-1.html
使用Molclus结合xtb做的动力学模拟对瑞德西韦(Remdesivir)做构象搜索
http://bbs.keinsci.com/thread-16255-1-1.html
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

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发表于 Post on 2020-5-8 23:27:57 | 只看该作者 Only view this author
liyuanhe211 发表于 2015-9-11 12:23
测试了一下楼上几位回复中的几个软件。考虑到这只是个初始步骤,不需要设定太多的选项,效率也不是那么重要 ...

老师您好,spartan搜索的波兹曼分布比例可以直接用来计算NMR的波兹曼加权吗?

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发表于 Post on 2020-3-16 10:14:09 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-3-11 12:14
我博文里已经说了,分子力场对于搜索这种柔性极高的最稳定构象几乎没有用,这里不是说计算量问题,关键是 ...

明白了,sob老师,谢谢。

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发表于 Post on 2020-3-11 12:14:18 | 只看该作者 Only view this author
柠檬甜死啦 发表于 2020-3-9 12:08
好的,谢谢sob老师。您的这个程序我有看。tinker是我们老师一直给我们推崇的。实验室已经搭建了tinker的 ...

我博文里已经说了,分子力场对于搜索这种柔性极高的最稳定构象几乎没有用,这里不是说计算量问题,关键是因为分子力场根本做不到那个精度,根本无法正确区分能量最低几种构象的相对能量次序,甚至真实的能量最低结构用分子力场都优化不出对应的极小点结构。你们老师的观念也该刷新了。
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发表于 Post on 2020-3-9 12:08:30 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-3-9 08:00
用tinker麻烦死了
有现成和构象搜索程序干嘛不用,看:http://www.keinsci.com/research/molclus.html

好的,谢谢sob老师。您的这个程序我有看。tinker是我们老师一直给我们推崇的。实验室已经搭建了tinker的平台,可以直接拿来用,我上次用它来搜索瑞德西韦的构象,结果给我了6万多个,还没有停下来。我觉得很有必要学习一下老师的这个程序。

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发表于 Post on 2020-3-9 08:00:17 | 只看该作者 Only view this author
柠檬甜死啦 发表于 2020-3-8 16:06
老师,我想请教一下,我做蛋白分子对接,那我的小分子可以用tinker和Gaussian做构象搜索和能量优化吗?

用tinker麻烦死了
有现成和构象搜索程序干嘛不用,看:http://www.keinsci.com/research/molclus.html
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发表于 Post on 2020-3-8 16:06:46 | 只看该作者 Only view this author
liyuanhe211 发表于 2015-12-31 12:15
简单的结构用不着搜索,结构柔性而复杂最好做一下较好,否则在复杂的势能面上经常优化到局部极小去。我认 ...

老师,我想请教一下,我做蛋白分子对接,那我的小分子可以用tinker和Gaussian做构象搜索和能量优化吗?

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