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[GROMACS] 使用现成的甲烷水合物跑MD,在能量最小化这一步,原子名就对不上,无法继续

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楼主
本帖最后由 牧生 于 2021-8-18 22:13 编辑

一、尝试做甲烷水合物的模拟,使用CrystalMaker直接生成一个甲烷水合物的pdb晶胞,


二、使用ligpargen在线得到甲烷的itp文件,把[ atomtypes ]内容剪切到ffnonbonded.itp,用opls力场,把forcefield.itp,ffnonbonded.itp等相关文件都复制到当前目录下
三、根据碳原子和氧原子的数量,手搓top文件为
#include "forcefield.itp"
;#include "tip4p-ice.itp"
#include "spce.itp"                ;这里用的三点水模型,计划在能量最小化以后,再转为四点水模型
#include "jiawan.itp"            ;其次才出现甲烷的itp
[ system ]
jiawan in water
[ molecules ]
; Compound        nmols
SOL           2484    ;先出现水
jiawan      432      ;再出现甲烷


四、对这个水合物晶胞进行能量最小化,就报错:

Setting the LD random seed to 1566708099
Generated 337431 of the 337431 non-bonded parameter combinations
Generating 1-4 interactions: fudge = 0.5
Generated 337431 of the 337431 1-4 parameter combinations
Excluding 2 bonded neighbours molecule type 'SOL'
Excluding 3 bonded neighbours molecule type 'jiawan'
Warning: atom name 1 in topol.top and 333.gro does not match (OW - C)
Warning: atom name 2 in topol.top and 333.gro does not match (HW1 - C)
Warning: atom name 3 in topol.top and 333.gro does not match (HW2 - C)
Warning: atom name 4 in topol.top and 333.gro does not match (OW - C)
Warning: atom name 5 in topol.top and 333.gro does not match (HW1 - C)
Warning: atom name 6 in topol.top and 333.gro does not match (HW2 - C)
Warning: atom name 7 in topol.top and 333.gro does not match (OW - C)
Warning: atom name 8 in topol.top and 333.gro does not match (HW1 - C)
Warning: atom name 9 in topol.top and 333.gro does not match (HW2 - C)
Warning: atom name 10 in topol.top and 333.gro does not match (OW - C)
Warning: atom name 11 in topol.top and 333.gro does not match (HW1 - C)
Warning: atom name 12 in topol.top and 333.gro does not match (HW2 - C)
Warning: atom name 13 in topol.top and 333.gro does not match (OW - C)
Warning: atom name 14 in topol.top and 333.gro does not match (HW1 - C)
Warning: atom name 15 in topol.top and 333.gro does not match (HW2 - C)
Warning: atom name 16 in topol.top and 333.gro does not match (OW - C)
Warning: atom name 17 in topol.top and 333.gro does not match (HW1 - C)
Warning: atom name 18 in topol.top and 333.gro does not match (HW2 - C)
Warning: atom name 19 in topol.top and 333.gro does not match (OW - C)
Warning: atom name 20 in topol.top and 333.gro does not match (HW1 - C)
(more than 20 non-matching atom names)

WARNING 1 [file topol.top, line 17]:
  9612 non-matching atom names
  atom names from topol.top will be used
  atom names from 333.gro will be ignored

Removing all charge groups because cutoff-scheme=Verlet
Analysing residue names:
There are:  2484      Water residues
There are:   432      Other residues
Analysing residues not classified as Protein/DNA/RNA/Water and splitting into groups...
Number of degrees of freedom in T-Coupling group rest is 28833.00
Calculating fourier grid dimensions for X Y Z
Using a fourier grid of 60x32x32, spacing 0.118 0.111 0.111
Estimate for the relative computational load of the PME mesh part: 0.18
This run will generate roughly 57 Mb of data

There was 1 warning

-------------------------------------------------------
Program:     gmx grompp, version 2019.6
Source file: src\gromacs\gmxpreprocess\grompp.cpp (line 2315)

Fatal error:
Too many warnings (1).
If you are sure all warnings are harmless, use the -maxwarn option.
但是看起来,top中,甲烷和水的顺序是对了的,为何原子名也是对不上的?




五、如果,我把top里面甲烷和水的位置换一下,会有如下报错(当然,我知道这个是因为顺序不对而报错)。
Setting the LD random seed to 368889344
Generated 337431 of the 337431 non-bonded parameter combinations
Generating 1-4 interactions: fudge = 0.5
Generated 337431 of the 337431 1-4 parameter combinations
Excluding 3 bonded neighbours molecule type 'jiawan'
Excluding 2 bonded neighbours molecule type 'SOL'
Warning: atom name 1 in topol.top and 333.gro does not match (C00 - C)
Warning: atom name 2 in topol.top and 333.gro does not match (H01 - C)
Warning: atom name 3 in topol.top and 333.gro does not match (H02 - C)
Warning: atom name 4 in topol.top and 333.gro does not match (H03 - C)
Warning: atom name 5 in topol.top and 333.gro does not match (H04 - C)
Warning: atom name 6 in topol.top and 333.gro does not match (C00 - C)
Warning: atom name 7 in topol.top and 333.gro does not match (H01 - C)
Warning: atom name 8 in topol.top and 333.gro does not match (H02 - C)
Warning: atom name 9 in topol.top and 333.gro does not match (H03 - C)
Warning: atom name 10 in topol.top and 333.gro does not match (H04 - C)
Warning: atom name 11 in topol.top and 333.gro does not match (C00 - C)
Warning: atom name 12 in topol.top and 333.gro does not match (H01 - C)
Warning: atom name 13 in topol.top and 333.gro does not match (H02 - C)
Warning: atom name 14 in topol.top and 333.gro does not match (H03 - C)
Warning: atom name 15 in topol.top and 333.gro does not match (H04 - C)
Warning: atom name 16 in topol.top and 333.gro does not match (C00 - C)
Warning: atom name 17 in topol.top and 333.gro does not match (H01 - C)
Warning: atom name 18 in topol.top and 333.gro does not match (H02 - C)
Warning: atom name 19 in topol.top and 333.gro does not match (H03 - C)
Warning: atom name 20 in topol.top and 333.gro does not match (H04 - C)
(more than 20 non-matching atom names)

WARNING 1 [file topol.top, line 16]:
  9612 non-matching atom names
  atom names from topol.top will be used
  atom names from 333.gro will be ignored


请大佬帮忙看看,为何这个pdb晶胞,在进行能量最小化这一步,原子名都对不上呢。如果强行忽略这个报错,那么能量最小化以后,晶体结构就散了。

附上所用的文件

em.mdp (388 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 53)
jiawan.itp (1.36 KB, 下载次数 Times of downloads: 85)
topol.top (200 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 61) ffnonbonded.itp (62.01 KB, 下载次数 Times of downloads: 44)
ffbonded.itp (204.7 KB, 下载次数 Times of downloads: 32)
forcefield.itp (862 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 33)


pdb文件略大,传到了蓝奏云,将后缀改为pdb即可https://wwa.lanzoui.com/i9fATstho8b







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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-15 10:27:17 | 只看该作者 Only view this author
grace123 发表于 2024-12-6 20:04
请问已经有甲烷水合物晶胞了,如何生成二氧化碳水合物晶胞呢,我是直接在甲烷水合物gro文件将两个氢删去, ...

用genice可以的哦。

你的操作,我在初学阶段也是这样干的,我觉得也没啥问题,但我强烈不推荐MS,用Multiwfn的主功能300里面有扩胞功能,挺好用的。
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发表于 Post on 2024-12-6 20:04:36 | 只看该作者 Only view this author
请问已经有甲烷水合物晶胞了,如何生成二氧化碳水合物晶胞呢,我是直接在甲烷水合物gro文件将两个氢删去,剩下的改为O,在MS扩成3X3X3,但是em时能量一直过大

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发表于 Post on 2024-12-6 20:02:30 | 只看该作者 Only view this author
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-10-8 18:03:35 | 只看该作者 Only view this author
Dalin 发表于 2024-10-8 16:57
老师您好,我在AUTOff网站上生成GAFF的甲烷,但是他提示GAFF和TIP4P/ice不兼容,可能会产生不准确的模拟 ...

完全不影响啊
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发表于 Post on 2024-10-8 16:57:06 | 只看该作者 Only view this author
牧生 发表于 2024-9-23 06:59
GAFF和opls不兼容,全都用gaff或者全都用opls,不能混用。
NVT是完全没必要的。
聚合物用gaff也是非常 ...

老师您好,我在AUTOff网站上生成GAFF的甲烷,但是他提示GAFF和TIP4P/ice不兼容,可能会产生不准确的模拟结果,这个有影响吗?

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发表于 Post on 2024-9-29 19:50:38 | 只看该作者 Only view this author
牧生 发表于 2024-9-23 06:59
GAFF和opls不兼容,全都用gaff或者全都用opls,不能混用。
NVT是完全没必要的。
聚合物用gaff也是非常 ...

由于出差了,所以抱歉回复您晚了,我之前对甲烷分子的电荷采用了文献中的C0.24及H-0.06,这次尝试了甲烷分子采用1.2cm5的电荷,发现气泡现象明显降低,水合物生成速率增大

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-9-23 06:59:11 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 牧生 于 2024-9-23 07:01 编辑
zheng1994517 发表于 2024-9-22 17:11
感谢您百忙之中给予的答复!我这个用的是全原子模型,并且在初始建模过程中确实加入了水合物晶胞,这里附 ...

GAFF和opls不兼容,全都用gaff或者全都用opls,不能混用。
NVT是完全没必要的。
聚合物用gaff也是非常好的,不会有问题。

详见http://sobereva.com/soft/Sobtop
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发表于 Post on 2024-9-22 17:11:16 | 只看该作者 Only view this author
牧生 发表于 2024-9-22 08:37
如果你预先加入了甲烷水合物的晶胞作为种子,那么是没问题的。
我是直接用gaff+RESP电荷,从没什么问题 ...

感谢您百忙之中给予的答复!我这个用的是全原子模型,并且在初始建模过程中确实加入了水合物晶胞,这里附上我的甲烷ITP以及模拟的MDP文件(如果有问题请您指出,我将不尽感激),水的话向您学的方法进行处理的(三点水最小化后转四点水继续最小化后,然后跑10PS的NPT用于收紧packmol建立的盒子,然后进行NVT,最后NPT模拟),如果用GAFF+RESP方法的话 我可以不太熟练的尝试一下(之前完全没用过这个,因为有关文献都用的是OPLS/AA力场),另外还想咨询您一下,聚合物加入水合物体系的话,我用全原子力场OPLS/AA+1.2CM5电荷是否妥当?如果甲烷分子改用了GAFF+RESP方法的话那么聚合物的也需要更改,我不晓得这个是否会出现其他问题,但我会努力尝试!

ch4.itp

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NPT.mdp

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NPT1.mdp

4.65 KB, 阅读权限: 60, 下载次数 Times of downloads: 1

NVT.mdp

4.68 KB, 阅读权限: 60, 下载次数 Times of downloads: 0

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-9-22 08:37:13 | 只看该作者 Only view this author
zheng1994517 发表于 2024-9-21 19:44
老师您好,我也在做类似的研究,但我发现了一个和您之前碰到类似的问题,就是在模拟水合物过程中出现气泡 ...

如果你预先加入了甲烷水合物的晶胞作为种子,那么是没问题的。
我是直接用gaff+RESP电荷,从没什么问题。用opls+1.2CM5,也应该没问题。
5.75这个比例也没问题。

唯一问题,你这个体系,看起来甲烷用的是联合原子,这个文献中给出过参数,所以你不应该自己去用什么1.2CM5。
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发表于 Post on 2024-9-21 19:44:40 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 zheng1994517 于 2024-9-21 19:57 编辑
牧生 发表于 2023-3-11 09:24
其实我以前做的不太正确,现在能非常正确的做MD了。

你目前遇到的这个问题,大概率是因为include的内 ...

老师您好,我也在做类似的研究,但我发现了一个和您之前碰到类似的问题,就是在模拟水合物过程中出现气泡。即使是在纯甲烷和水加水合物的体系中,气泡也十分明显,我怀疑过是因为建模尺寸问题,即溶液部分盒子过大,其中分子过少,导致气泡的出现,但我经过调整后发现也不是这个问题(packmol构建的盒子内水和甲烷的比例为5.75—这是很多水合物生成文献给的比例,然后已经插入到无法插入的情况),看到您这个评论,我想到了另一个问题,是不是甲烷ITP文件的问题呢?因为我的甲烷电荷采用的不是RESP电荷,而是AUTOFF中的1.2×CM5(采用这个的原因是跟采用的OPLS/AA力场拟合性较好),如果我改用RESP电荷是否气泡出现的现象将大大降低?又或许是我温度压力的问题(我NVT的弛豫以及NPT的模拟都是选取的270K 14MPa)?

图片1.png (85.99 KB, 下载次数 Times of downloads: 33)

纯水+甲烷体系

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-3-11 09:24:29 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 牧生 于 2023-3-11 09:33 编辑
Pity 发表于 2023-3-10 23:31
楼主您好,我也遇到了同样的问题,但我照您11L解决方式更改后会出现原子C_EPM2d NOT FOUND的报错,不知这 ...

其实我以前做的不太正确,现在能非常正确的做MD了。

你目前遇到的这个问题,大概率是因为include的内容不太对。。因为你做甲烷水合物,那就使用sobtop得到甲烷的itp,将原子电荷替换为RESP电荷,include甲烷itp和tip4pice水即可。不需要改什么名字。
如果仍有疑惑,把各个文件传上来把



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发表于 Post on 2023-3-10 23:31:44 | 只看该作者 Only view this author
牧生 发表于 2022-11-8 12:31
比如水中氢,和甲烷的氢,实际上就要用不同的参数,它们是不一样的。
保险起见,我就把它们二者名字也改 ...

楼主您好,我也遇到了同样的问题,但我照您11L解决方式更改后会出现原子C_EPM2d NOT FOUND的报错,不知这是怎么回事呢,本人比较小白还请楼主谅解

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发表于 Post on 2022-11-8 18:11:56 | 只看该作者 Only view this author
牧生 发表于 2022-11-8 12:31
比如水中氢,和甲烷的氢,实际上就要用不同的参数,它们是不一样的。
保险起见,我就把它们二者名字也改 ...

好的,我去试试。谢谢!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-11-8 12:31:09 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 牧生 于 2022-11-8 12:32 编辑
高糕糕 发表于 2022-11-8 11:48
楼主,你好。

我遇到了10L和你一样的问题,请问是11L的回答吗?

比如水中氢,和甲烷的氢,实际上就要用不同的参数,它们是不一样的。
保险起见,我就把它们二者名字也改一下进行区别。
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