求助：gromacs 如何实现设置不同PH环境的分子动力学模拟

nakanosora

想用gromacs做一个蛋白与配体在不同PH和温度的条件下的分子动力学模拟，温度可以通过 .mdp 文件来调节，但是PH不知道该如何解决。
似乎叫做constant PH 但是我没有找到具体的操作流程。

sobereva

参考北京科音分子动力学与GROMACS培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KGMX_content.html）讲蛋白质模拟部分的ppt

nakanosora

感谢老师，现如果要用gromacs来进行不同PH的模拟，只需要将蛋白的PDB文件进行质子化，其他文件都不用改动吗？如何实现蛋白的侧链质子化呢？

ZetaFunction

nakanosora 发表于 2023-11-1 16:12
感谢老师，现如果要用gromacs来进行不同PH的模拟，只需要将蛋白的PDB文件进行质子化，其他文件都不用改动吗 ...

大部分分子动力学模拟软件不支持在溶液中添加显式的氢离子和氢氧根离子（你硬要添加也是可以的，但是不建议这么做），其实简单做个估算就明白原因了，即使pH=1，每升0.1 mol氢离子，换算成边长10埃米的立方体内平均也就只有0.06个氢离子。这已经是比较极端的情况了，除了胃蛋白酶外我很少见到有酸碱度这么大的生物体系，pH=3的情况下即使是边长100埃米的盒子也只有0.6个氢离子。所以普通的MD模拟一般是不加氢离子/氢氧根离子的，而且即使加了因为MD不能模拟成断键，也不可能去算什么解离常数。pH值主要通过残基质子化状态体现，比如胃蛋白酶我记得是口袋处的Lys在不同的质子化状态下MD中的朝向明显不同，决定了口袋的开闭，也就解释了为什么需要酸性环境才有活性。