如何使用QM-Cluster研究酶催化机制

aixin · 发表于 Post on 2015-1-27 11:28:03

各位前辈们好，我想请教下，如何实现应用QM-Cluster研究酶催化机制。如何合理选择切断氨基酸残基点，如何固定原子坐标。不知道有没有教程。我用的主要是gamess，其它程序的案例我也可以学习下。希望帮助我一下。

kunkun · 发表于 Post on 2015-6-30 17:24:02

sobereva 发表于 2015-6-30 08:55
想法没什么问题。不过高斯QST2/3一般没opt=TS那么好用。

显然DFT更精确，但算不动就只能半经验了。

谢谢sob老师~

sobereva · 发表于 Post on 2015-6-30 08:55:29

kunkun 发表于 2015-6-29 22:29
sob老师，我想请问一下，如果想研究没有底物复合物晶体的酶的反应过程，能否先GMX模拟获取酶的激活构象， ...

想法没什么问题。不过高斯QST2/3一般没opt=TS那么好用。

显然DFT更精确，但算不动就只能半经验了。
QMMM如果划分合适，QM原子不多的话，找过渡态、中间体等，DFT还是能算的。

kunkun · 发表于 Post on 2015-6-29 22:29:21

sobereva 发表于 2015-1-27 11:42
如果你是指的把酶挖出来一块做QM研究，一般就是把距离活性中心一定距离以内的残基都保留（或者直接涉及到催 ...

sob老师，我想请问一下，如果想研究没有底物复合物晶体的酶的反应过程，能否先GMX模拟获取酶的激活构象，然后将底物对接至酶中心。再经过一定时间的力场优化，得到初步的结合模型，再用PM7/AMBER03 QMMM模拟搜索过渡态结构、中间体、产物的结构等，再用高斯QST2、3优化过渡态模型后，最后再计算IRC。这样来描述反应过程和计算反应的吉布斯自由能呢？
若是想获取过渡态结构、中间体、产物等，是用半经验的方法好，还是DFT计算好？

aixin · 发表于 Post on 2015-1-27 12:00:02

谢谢您，非常感谢。很好的文章，有问题再向您请教。多谢！

sobereva · 发表于 Post on 2015-1-27 11:42:20

如果你是指的把酶挖出来一块做QM研究，一般就是把距离活性中心一定距离以内的残基都保留（或者直接涉及到催化反应的那几个残基保留），在肽键处切断，边缘用甲基之类饱和上，并过渡态计算中把alpha碳这样的骨架原子固定住。

还是推荐用Gaussian研究此问题，DFT计算速度明显更快，过渡态搜索的稳健性也比较好。另外高斯中也可以用ONIOM来做，一些研究例子见此ONIOM综述

The ONIOM method-its foundation and applications to metalloenzymes and photobiology.pdf (1.15 MB, 下载次数 Times of downloads: 123)

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