求助：关于蛋白与小分子体系中金属离子参数构建问题

sun877469558

在构建蛋白质小分子酶催化体系时候，近50%的酶都存在金属离子，常用的构建金属离子的方法就是键合模型MCPB.py，但通过求助开发者李鹏飞老师，其建议对于强配位金属离子，比如锌离子使用MCPB.py，而对于较弱的金属离子比如钙镁离子使用非键合模型12-6 Lennard-Jones (LJ)或引入电荷诱导偶极子相互作用的12-6-4 LJ-Type，可能后者用的更多，在开发者介绍中

键合模型通过键、角、二面角、静电和范德华(VDW)项来研究金属离子与键合残基之间的相互作用。这些参数可以很容易地从QM计算或实验结果得到。
非键合模型仅通过静电和VDW项来处理金属离子与蛋白质的相互作用

每种模型都有各自的优缺点。
1. 键合模型不能模拟配位数(CN)的变化和配体交换过程
2. 非键模型定性地模拟了共价键和电子转移效应，因为它缺少键项和金属位置上的整数电荷。


问题1. 那么请问各位，非键合模型可能更简单，为什么李鹏飞老师建议使用非键合模型去描述镁和钙离子配位弱的金属离子？


此外，现在建模发展的越来越快，很多PDB库里没有的结构通过Alphafold2建模得到，那对于水分子以及金属离子，Alphafold2无法给出，金属离子的位置可以通过MIB:金属离子结合位点预测与对接服务器http://bioinfo.cmu.edu.tw/MIB/    去预测金属离子的位置与配位的氨基酸。比如PDB:5TSQ这个钙离子金属酶，其为8配位，5个与残基配位，2个与小分子，1个与水，假如没有晶体结构，通常我们去建模得到，没有小分子，对接得到，金属离子也可以预测得到，问题2，那水分子如何定位呢？如果不管这个水分子，直接用MCPB.py或12-6-4 LJ-Type构建金属离子对MD模拟的真实性有什么影响？如果有影响，有什么好的办法去准确描述定位配位的水分子呢？

sun877469558

yucheng1732 发表于 2022-11-21 10:33
楼主的问题和我相同，如果直接在溶剂中加入对应的配位金属离子而不是提前用预测的加到位置，在MD过程中能不 ...

这个，我感觉不太好实现吧

yucheng1732

楼主的问题和我相同，如果直接在溶剂中加入对应的配位金属离子而不是提前用预测的加到位置，在MD过程中能不能在可接受的时间内（500 ns)观察到配位的发生和水分子的就位呢？

sun877469558

一岫云 发表于 2022-11-17 21:07
请问有预测金属离子与和核酸的结合位点的服务器或者软件吗？

MIB: Metal Ion-Binding Site Prediction and Docking Server

我只有这个预测蛋白中金属离子的位置

一岫云

请问有预测金属离子与和核酸的结合位点的服务器或者软件吗？

sobereva

sun877469558 发表于 2022-4-30 13:26
感谢老师答疑，如果是跑MD的话，只要与外部水有接触，水分子会自己跑到合适的位置，那假如跑了一段时间， ...

大概率会
但是水也不是永远保持结合，可能MD中途会看到它和其它的水发生交换，而Ca始终有与之配位的水

sun877469558

sobereva 发表于 2022-4-30 08:17
1 你红字的描述和前面他建议的相反

2 如果是Ca、Mg等离子，而且与外部水环境能接触上，水会自发跑到该与 ...

感谢老师答疑，如果是跑MD的话，只要与外部水有接触，水分子会自己跑到合适的位置，那假如跑了一段时间，小分子和蛋白结合很稳定，那可能与钙镁配位的水分子会稳定的呆在一个位置么？

sobereva

1 你红字的描述和前面他建议的相反

2 如果是Ca、Mg等离子，而且与外部水环境能接触上，水会自发跑到该与之配位的地方