gmx_MMPBSA计算的结合自由能是否考虑了氢键相互作用

Sunca

1.我用gmx_MMPBSA计算出的两条糖链聚集的结合自由能结果如下，我想知道其中的ΔVDWAALS或者ΔEEL是否包含了氢键作用？
2.两条分子链聚集后，他们之间形成的所有氢键总的结合能如何计算？
Delta (Complex - Receptor - Ligand):
Energy Component       Average     SD(Prop.)         SD   SEM(Prop.)        SEM
-------------------------------------------------------------------------------
ΔBOND                     -0.00          5.17       0.00         0.05       0.00
ΔANGLE                   -0.00          6.69       0.00         0.07       0.00
ΔDIHED                   -0.00          2.46       0.00         0.02       0.00
ΔVDWAALS           -74.04          3.78       8.88         0.04       0.09
ΔEEL                       -42.57          8.80      11.98         0.09       0.12
Δ1-4 VDW                  0.00          0.00       0.00         0.00       0.00
Δ1-4 EEL                    0.00          0.00       0.00         0.00       0.00
ΔEPB                         81.54          1.55       9.53         0.02       0.10
ΔENPOLAR              -7.13          0.36       0.54         0.00       0.01
ΔEDISPER                 0.00          0.00       0.00         0.00       0.00

ΔGGAS                  -116.61          9.57      15.73         0.10       0.16
ΔGSOLV                   74.41          1.59       9.11         0.02       0.09

ΔTOTAL                  -42.20          9.70       8.62         0.10       0.09

Seyilaxa

同类型的氢键，可以大致通过氢键数量来判断总的能量贡献大小，具体的计算可以参考这篇文章http://sobereva.com/513
gmx_MMPBSA每项代表的物理意义看这里https://valdes-tresanco-ms.github.io/gmx_MMPBSA/dev/output/
结合上面两篇文章就知道要怎么算了，氢键和ΔEEL、ΔVDWAALS不是简单的包含与被包含的关系

sobereva

对于分子力场，普通强度的氢键作用的主要本质体现在静电作用项里，如2L我的那篇博文里的论文所说。

Sunca

sobereva 发表于 2024-12-25 07:38
对于分子力场，普通强度的氢键作用的主要本质体现在静电作用项里，如2L我的那篇博文里的论文所说。

老师您好，上面的博文我已经看过了，看完后我的看法是氢键包含静电作用(Elst)、色散作用(Dis)、诱导(Ind)、交换互斥(Rep)四个部分，而范德华力的本质也是静电作用(Elst)、色散作用(Dis)、诱导力(Ind)，那么本质上二者非常相似，所以氢键是氢原子导致的特殊的范德华力？那计算时MMPBSA中的ΔVDWAALS或者ΔEEL部分计算时是否算上了氢键的部分？或者说二者是否有交集？
因为我计算结合自由能的目的是想计算出两条链聚集的驱动力中的哪些部分（范德华，静电相互作用，氢键还是疏水相互作用）占主导，所以我想把他们分别计算出来进行比较，这需要确保计算出的这些部分（范德华，静电相互作用，氢键还是疏水相互作用）彼此独立没有交集。

sobereva

Sunca 发表于 2024-12-25 23:13
老师您好，上面的博文我已经看过了，看完后我的看法是氢键包含静电作用(Elst)、色散作用(Dis)、诱导(Ind) ...

范德华力的本质也是静电作用(Elst)、色散作用(Dis)、诱导力(Ind)

这是大错特错！
仔细看下文“1 化学体系中的相互作用常识”部分
谈谈“计算时是否需要加DFT-D3色散校正？”
http://sobereva.com/413

Sunca

sobereva 发表于 2024-12-26 08:47
这是大错特错！
仔细看下文“1 化学体系中的相互作用常识”部分
谈谈“计算时是否需要加DFT-D3色散校 ...

谢谢老师的回复，本质上氢键是静电吸引+色散作用，而范德华是色散+交换互斥，而我在计算上还有些问题：
1.“对于分子力场，普通强度的氢键作用的主要本质体现在静电作用项里”，也就是说分子力场和MMPBSA计算时得到的静电相互作用包含了氢键的静电作用部分，二者有交叉？
2.氢键和范德华作用都有色散作用部分，本质上二者有相同的部分，而分子力场计算时得到的范德华作用与氢键有没有交叉?（前提是我研究的氢键：糖环上羟基之间的氢键为一般强度氢键）

Seyilaxa

Sunca 发表于 2024-12-26 17:48
谢谢老师的回复，本质上氢键是静电吸引+色散作用，而范德华是色散+交换互斥，而我在计算上还有些问题：
...

我个人的理解是氢键同时贡献ΔVDWAALS和ΔEEL两部分的能量，静电相互作用更明显，所以ΔEEL一定程度上可以反应氢键作用
但是如2L文章中说的，通常带电荷的氢键强度更高，对ΔEEL贡献更大，但是分子表面带电荷的基团会使得分子的溶剂化能变得更负，这对于结合反而是不利的，此时就不能简单通过ΔEEL判断氢键对总结合能的贡献

sobereva

Sunca 发表于 2024-12-26 17:48
谢谢老师的回复，本质上氢键是静电吸引+色散作用，而范德华是色散+交换互斥，而我在计算上还有些问题：
...

交换互斥总是存在的，即便氢键也包括。氢键的主要本质是什么，直接取决于氢键的强度，仔细看此文，特别是氢键分类的示意图
透彻认识氢键本质、简单可靠地估计氢键强度：一篇2019年JCC上的重要研究文章介绍
http://sobereva.com/513（http://bbs.keinsci.com/thread-14600-1-1.html）

1 搞清楚MMPBSA的原理，本来分子力场算的相互作用能就是对应里面的MM，MMPBSA只不过多考虑了溶剂效应（PBSA方式算的）罢了

2 氢键总是伴随着范德华作用，色散是范德华作用中的吸引部分，越弱的氢键其中的吸引部分中色散作用的重要性越显著，但至多不会明显超过静电对吸引作用的贡献程度。