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各位老师好，
学生最近在使用Amber+orca+xtb进行酶体系QM/MM MD模拟，通过伞形抽样跑酶反应的PMF势能面，在模拟过程中发现QM区域的氨基酸侧链会发生构象异常。
研究对象是RNA/DNA聚合酶：含两个金属MG离子。反应机理：亲核进攻的水分子，去进攻RNA上的O3’-P键，导致磷酸二酯键断裂，P-OH的形成(H2O上的O和P成键)。
QM区域使用的方法：GFN2-xTB。
QM区域的原子是2个MG离子，和6个氨基酸侧链（5个氨基酸截断成乙酸盐，1一个是甲醇分子），还有从上端到下端的RNA链，还有水分子，一共94个QM原子。
具体模拟流程：
1. 搭建酶反应体系，进行常规的min，heat，equi的模拟。
2. 取上一步常规MD模拟的结构，进行QM/MM MD模拟，QM区域用的GFN2-xTB，跑了60ps，程序中止，报错原因是QM区域没有收敛。
3. 因为跑PMF的每个窗口设置20 ps，所以就直接和第二步一开始一样，加上弹簧力进行伞形采样。
遇到的问题：
1. 氨基酸侧链在模拟过程中发生怪异的构象变化。
2. 水分子在离P很远的距离在某些窗口会变成羟基和H原子。
已做的尝试
认为是初始结构不对，尝试去做了很多的结构去跑也会出现这种情况，之后认为是GFN2-xTB方法问题，使用了DFTB2，DFTB3的方法模拟都会直接报错，说速度过大或者不收敛。
把QM区域变成B3LYP/6-31+G*，发现模拟能够顺利进行下去，但是发生结构变化的氨基酸会远离MG活性位点，又试过用B97-3C模拟，暂时未出现问题。
想请教各位老师，还有没有什么方法能够使用GFN2-xTB的方法顺利模拟下去？
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发表于 Post on 2022-10-31 15:25:23
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