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[量化理论] QM方法计算protein-ligand interaction

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最近在调研QM在protein-ligand interaction计算中的应用前景,看了一些综述文献,发现现在主流方法有QM/MM(ONIOM),SQM(PM6D3H4,DFTB3-D3H5,GFN2-xTB),还有一些相对冷门的(Fragmental MO, linear scaling等等),不知道实际使用起来传统的QM/MM 和 比较新的 SQM 在计算耗时和精度方面有没有比较明显的优劣呢?
谢谢大家

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发表于 Post on 2023-6-29 23:28:15 | 只看该作者 Only view this author
DLJS 发表于 2023-6-29 15:46
好的老师,非常感谢sob老师耐心解答。
还想问问老师在oniom(b3lyp/6-311g(d) em=gd3bj:pm6d3)下优化完成 ...

基于优化完的结构算单点时用更好的基组,诸如6-311+G(2d,p)
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》
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发表于 Post on 2023-6-29 15:46:58 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-6-27 23:42
1 想怎么冻怎么冻,冻得有说的通的理由就行
2 用6-311G*比用6-31+G*优化更好还更便宜
oniom(b3lyp/6-31 ...

好的老师,非常感谢sob老师耐心解答。
还想问问老师在oniom(b3lyp/6-311g(d) em=gd3bj:pm6d3)下优化完成之后,计算结合能也是在该方法和基组来计算吗(文献中学的)?不明白oniom如何提高基组计算能量。
E=EAB-EA-EB,我的理解是EAB依然用oniom(b3lyp/6-311g(d) em=gd3bj:pm6d3)算单点,EA小分子配体用DFT计算单点,而EB 残基部分既有用DFT的也有pm6优化的,那么计算这部分能量依然是用oniom分别与优化时对应来计算能量,不知道我的理解是否正确,希望得到老师的帮助~

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发表于 Post on 2023-6-27 23:42:18 | 只看该作者 Only view this author
DLJS 发表于 2023-6-27 23:06
老师您好,关于老师帮我推荐的oniom方法我有两个问题不确定这样做对不对,想问问老师
1:用oniom方法可 ...

1 想怎么冻怎么冻,冻得有说的通的理由就行
2 用6-311G*比用6-31+G*优化更好还更便宜
oniom(b3lyp/6-311g(d) em=gd3bj:pm6d3)
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发表于 Post on 2023-6-27 23:06:17 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-23 01:56
BLYP D3 GCP(DFT/TZ) def2-TZVP def2-TZVP/J在如今来说已经过时了
单点不如用r2SCAN-3c

老师您好,关于老师帮我推荐的oniom方法我有两个问题不确定这样做对不对,想问问老师
1:用oniom方法可以和使用簇模型一样对挖出的团簇进行处理吗,比如删除除了alpha碳以外的蛋白质骨架原子,冻结骨架重原子。
2:我打算使用的优化关键词# opt freq oniom(b3lyp/6-31+g(d,p):pm6) em=gd3 scrf=(iefpcm,solvent=ch
lorobenzene),该方法和基组可行吗?

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发表于 Post on 2023-5-29 09:24:15 | 只看该作者 Only view this author
霜晨月 发表于 2023-5-28 09:04
CP2K做DFT比Gaussian等有什么优势吗?算得快?

对,(在使用了一些Gaussian没提供的加速方案后)算得快。

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发表于 Post on 2023-5-28 09:04:30 来自手机 | 只看该作者 Only view this author
k64_cc 发表于 2021-8-5 00:37
上CP2K做DFT也比半经验强啊。真要用半经验,也得在团簇模型下证明它和DFT比是定性正确的,早晚都要算DFT ...

CP2K做DFT比Gaussian等有什么优势吗?算得快?

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发表于 Post on 2023-5-23 08:39:59 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-23 01:56
BLYP D3 GCP(DFT/TZ) def2-TZVP def2-TZVP/J在如今来说已经过时了
单点不如用r2SCAN-3c

好的,明白了,谢谢老师解答

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发表于 Post on 2023-5-23 08:39:26 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2023-5-22 22:09
可以尝试用ONIOM等方法,对结合比较重要的大概100个原子用DFT描述,对结合不那么重要的原子用GFN2-xTB描 ...

好的,谢谢老师解答

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发表于 Post on 2023-5-23 01:56:49 | 只看该作者 Only view this author
DLJS 发表于 2023-5-22 21:36
老师您好,我用簇模型计算蛋白配体相互作用,想考察不同配体在相同蛋白下的结合能差异,目前优化了一个, ...

BLYP D3 GCP(DFT/TZ) def2-TZVP def2-TZVP/J在如今来说已经过时了
单点不如用r2SCAN-3c

对优化目的用ONIOM(DFT:半经验)是可行做法

另:PSI4跟当前问题没什么直接关系

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》
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发表于 Post on 2023-5-22 22:09:34 | 只看该作者 Only view this author
DLJS 发表于 2023-5-22 14:36
老师您好,我用簇模型计算蛋白配体相互作用,想考察不同配体在相同蛋白下的结合能差异,目前优化了一个, ...

可以尝试用ONIOM等方法,对结合比较重要的大概100个原子用DFT描述,对结合不那么重要的原子用GFN2-xTB描述
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?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
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 2023-5-22 21:36:33 | 只看该作者 Only view this author
DLJS 发表于 2023-5-22 10:59
老师您好,我用簇模型计算蛋白配体相互作用,想考察不同配体在相同蛋白下的结合能差异,目前优化了一个, ...

老师您好,我用簇模型计算蛋白配体相互作用,想考察不同配体在相同蛋白下的结合能差异,目前优化了一个,根据老师的方法处理完之后还有460多个原子(C,N,O,S,H),小分子有点大62个原子,方法基组(用了混合机组)b3lyp/3-21g,6-31g(d,p),在48核的双路服务器上优化一周还未结束,想问下老师还有更合适的方法吗?如我我想用老师推荐的ORCA在BLYP D3 GCP(DFT/TZ) def2-TZVP def2-TZVP/J级别下计算单点能,那么优化问题该怎么解决呢?

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发表于 Post on 2023-5-22 17:41:31 | 只看该作者 Only view this author

非常感谢您的回答,又涨知识了,此前没有接触过psi4,我去学学看。

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发表于 Post on 2023-5-22 14:55:26 | 只看该作者 Only view this author
试一下psi4?

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发表于 Post on 2023-5-22 10:59:15 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 DLJS 于 2023-5-22 21:36 编辑
sobereva 发表于 2021-8-3 23:34
半经验根本就算不上新,PM6-D3H4都出来十年了
QM/MM也算不上标准的传统方法。多数情况下直接挖个簇模型就 ...

老师您好,我用簇模型计算蛋白配体相互作用,想考察不同配体在相同蛋白下的结合能差异,目前优化了一个,根据老师的方法处理完之后还有460多个原子(C,N,O,S,H),小分子有点大62个原子,方法基组(用了混合机组)b3lyp/3-21g,6-31g(d,p),在48核的双路服务器上优化一周还未结束,想问下老师还有更合适的方法吗?如我我想用老师推荐的ORCA在BLYP D3 GCP(DFT/TZ) def2-TZVP def2-TZVP/J级别下计算单点能,那么优化问题该怎么解决呢?

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