求助：为什么吸附模拟结束后的蛋白结构变化很大

yeeze

我是仿照文献中的参数做的，得到的蛋白构象与文献的差异很大。文献中蛋白吸附后结构不会有很大变化，只是一些残基吸附到表面上，二级结构变化也不大。而我做出来的吸附蛋白几乎完全变性，二级结构基本被破坏掉了，在表面上呈铺展状态。请问造成这种区别的原因是什么呢？貌似我的表面对蛋白的吸引力很强很强，但我所用的力场、表面类型、表面电荷、LJ参数、模拟前的一些预处理都是跟文献一样的，还有什么因素会对蛋白结构产生如此大的变化呢？做了很多次模拟，结果都是这样。真是百思不得其解，希望大佬们解答一下，谢谢！
图中可以看出，文献结果还保留着折叠结构，而我的蛋白里完全没有了。

yiranfengbai

猜测一下，文献中把基底和蛋白质都固定了吧？通过对比不同吸附距离的能量，从而找到能量最低的吸附距离，然后认定该状态就是最佳吸附态。

yeeze

yiranfengbai 发表于 2019-5-8 17:49
猜测一下，文献中把基底和蛋白质都固定了吧？通过对比不同吸附距离的能量，从而找到能量最低的吸附距离，然 ...

感谢你的关注。没有啊，文献里的是MD后的结果，并没有设置不同的吸附距离。

tomwong4253

1. 是不是MD过程和固定不固定蛋白说的不是一回事，请仔细阅读文献方法部分。

2. 用的什么模拟软件？模拟设置文件最好贴上来，看是不是你的温度耦合或者压力耦合设的不合适，或者碰撞设的太激烈。

yeeze

tomwong4253 发表于 2019-5-8 23:56
1. 是不是MD过程和固定不固定蛋白说的不是一回事，请仔细阅读文献方法部分。

2. 用的什么模拟软件？模拟 ...

您好，我用的是GROMACS。md的mdp文件内容如下

tomwong4253

又是gmx4，看着真的头晕。。。。
从mdp看，你用的是NVT吗？没有压力耦合哎，有什么特殊考虑吗？
别的到是没看出大问题。蛋白模拟里边constraint-algorithm设置all-bonds有点过了，设成h-bonds比较合适。

从初猜下手，把你的蛋白远离TIO2一点，再跑一下试试。慢慢往TIO2表面靠近。
即使吸附也不一定非得贴到van deer Waals半径相碰撞的位置丫。。。。
我猜可能是你初猜蛋白构象贴TIO2太近，被TIO2上面强大的表面静电势给拉塌了。

yeeze

tomwong4253 发表于 2019-5-9 21:16
又是gmx4，看着真的头晕。。。。
从mdp看，你用的是NVT吗？没有压力耦合哎，有什么特殊考虑吗？
...

对，我想模拟盒子大小固定的体系。constraint-algorithm是参考师兄师姐们的设置，都是用的all-bonds。所以也没有考虑过别的约束。请问这个约束的不同具体有什么影响呢？

tomwong4253

yeeze 发表于 2019-5-14 20:01
对，我想模拟盒子大小固定的体系。constraint-algorithm是参考师兄师姐们的设置，都是用的all- ...

all-bonds最好别用，个别比较专业的审稿的如果抓住这点不放，你的文章可能就要重算了。

constraint-algorithm的意思可以粗略理解为“忽略”掉某种类型的化学键的运动，包括键长键角等。比如all-bonds，意思就是所有的化学键的伸缩振动全部都被忽略，也就是相当于所有原子之间是用钢棍而不是弹簧连接的，这样降低了大量计算量，但同时对于伸缩振动明显的键，也引入了不小的误差。

all-bonds这个选项，或许对于个别原子间键的刚性很大的材料类物质比较适用。但对于蛋白这种CHNO为主的体系，为了能够恰当反应构象的变化，一般只有成键双方有一方是H的键的伸缩振动可以忽略掉，而重原子之间的键的伸缩运动如果统统忽略掉是很不合适的，可能会改变构象的运动，也会给审稿人留下一个巨大的靶子。因此对蛋白体系应当是h-bonds而不是all-bonds。

sobereva

yeeze 发表于 2019-5-14 20:01
对，我想模拟盒子大小固定的体系。constraint-algorithm是师兄师姐们的设置，都是用的all- ...

用all-bonds完全是在以讹传讹，别信一些乱七八糟的说法。

把重原子之间的键约束住，纯粹是在增加人为虚假成分，对于模拟没有丝毫好处，完全莫名其妙。而且动力学模拟绝大部分耗时都在非键作用上，把这个约束住，也并不会降低计算耗时，更何况本身约束算法自身还需要耗时。而且重原子振动频率低，约束住这些模式也并没法用更大的步长来起到像hbonds那样节约耗时的目的。

azero

准备开始搞材料对蛋白质的吸附，请教楼主是否有这一方面的教程，对材料的建模不知如何下手=0=