求助gromacs进行蛋白质模拟时如何加入氢氧化钠

tww · 发表于 Post on 2021-6-28 22:07:13

本人萌新，想用gromacs模拟蛋白质在氢氧化钠溶液中，采用官网中例子蛋白-配体复合物（Protein-Ligand Complex）方式加入氢氧根离子发现报错ERROR 1 [file oh.prm, line 4]: Unknown bond_atomtype OGTIP3，想请教大家还有什么方式能够加入氢氧化钠？欢迎各位老师同学的答复！！！

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-6-28 22:24:14

你加的NaOH足够把蛋白质的所有酸性氢都中和掉吗？我觉得先把该拿掉的酸性氢都拿掉吧，如果你要加的NaOH的量小于等于蛋白质酸性氢的个数，那就不需要考虑加氢氧根离子的问题了；即使NaOH的量大于蛋白质酸性氢的个数，可能额外的那些氢氧根离子也不是太需要考虑，因为它们不太会和蛋白质有什么相互作用了。另外我怀疑一般的力场描述氢氧根离子可能不靠谱

sobereva · 发表于 Post on 2021-6-29 05:16:23

不知道你说的什么官网例子
GROMACS根本不涉及.prm文件
模拟蛋白质类体系，恰当通过设置残基质子化态体现pH就行了，通常都不需要显式地加入OH-，正如模拟酸性环境也不需要显式地加入H3O+

tww · 发表于 Post on 2021-6-29 11:33:57

wzkchem5 发表于 2021-6-28 22:24
你加的NaOH足够把蛋白质的所有酸性氢都中和掉吗？我觉得先把该拿掉的酸性氢都拿掉吧，如果你要加的NaOH的量 ...

您的意思要模拟这种酸碱性得先对蛋白进行处理？并且我确实是在力场描述氢氧根离子时出了问题，我使用charmm力场，按照官网教程官网中例子蛋白-配体复合物（Protein-Ligand Complex）的方法，想把氢氧根离子当配体加进去，出现了问题，一来使用Avogadro软件给氢氧根离子加氢就会变成水，二来使用CGenFF处理时会发生报错，跟氢氧根离子的氢氧键有关。本人刚刚跨行接触这个，十分感谢并希望您能够回帖指点

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-6-29 15:14:44

tww 发表于 2021-6-29 04:33
您的意思要模拟这种酸碱性得先对蛋白进行处理？并且我确实是在力场描述氢氧根离子时出了问题，我使用char ...

对啊，比如你的蛋白有Arg、Lys、Cys，现在你往这个蛋白里加入NaOH，你一开始加入的若干个当量的NaOH显然都和Arg、Lys、Cys的酸性氢反应掉了，只有所有酸性氢都反应完了，体系里才有显著浓度的OH-。
这样，你首先数一下你的蛋白有多少个酸性氢，以及你打算加入多少当量的NaOH。如果前者小于等于后者，那你根本不用纠结OH-力场参数的问题。这个问题不能简单套用官网上的加电解质或者配体的方法，因为那些方法都是假设加入的物质和蛋白只发生非共价相互作用的，你的问题不满足这个假设。

xxzj · 发表于 Post on 2021-7-8 18:35:12

sobereva 发表于 2021-6-29 05:16
不知道你说的什么官网例子
GROMACS根本不涉及.prm文件
模拟蛋白质类体系，恰当通过设置残基质子化态体现p ...

老师，我研究的分子是四苯基取代的金属卟啉，在使用UFF进行动力学模拟后，分子的构型发生了极大的扭曲，正常卟啉应该是刚性结构，是不是说明结果是不合理的，不能进行使用？

牧生 · 发表于 Post on 2021-7-8 21:41:17

sobereva 发表于 2021-6-29 05:16
不知道你说的什么官网例子
GROMACS根本不涉及.prm文件
模拟蛋白质类体系，恰当通过设置残基质子化态体现p ...

请教一下这个观点的延伸问题，如果我需要模拟一定浓度的盐酸下，表面活性剂在水的自组装行为，如芥酸甜菜碱在高浓度盐酸中形成胶束（通常盐酸质量浓度为10~20%，换算为摩尔浓度约3~6 mol/L），那么此时，水溶液中就需要大量的酸根，是不是就意味着需要加入大量的H3O+，和CL- ，使得换算后的盐酸浓度为3~6 mol/L范围内？而且这个酸浓度那么高，常用的AMBER或者GROMOS或者OPLS力场是否还适用？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-7-9 02:08:58

xxzj 发表于 2021-7-8 11:35
老师，我研究的分子是四苯基取代的金属卟啉，在使用UFF进行动力学模拟后，分子的构型发生了极大的扭曲， ...

对，你仔细看一下UFF的文献原文，有的金属比如只给了四面体构型的参数，而卟啉是平面四方的，这个金属就会强行把卟啉扭成一个四面体配位的配体。
这种体系建议用xtb跑动力学

sobereva · 发表于 Post on 2021-7-9 08:55:24

xxzj 发表于 2021-7-8 18:35
老师，我研究的分子是四苯基取代的金属卟啉，在使用UFF进行动力学模拟后，分子的构型发生了极大的扭曲， ...

UFF力场是非常糙的，能自己手动搞参数就不要用UFF

sobereva · 发表于 Post on 2021-7-9 08:58:03

牧生发表于 2021-7-8 21:41
请教一下这个观点的延伸问题，如果我需要模拟一定浓度的盐酸下，表面活性剂在水的自组装行为，如芥酸甜菜 ...

是

AMBER、GROMOS、OPLS这些力场都没有专门考虑极端、特种条件。能不能用这种问题，如果有严谨的文章专门测试过，以测试文章结论为准；如果没有测试过，至少不能说不能用，实际算算试试，能和已知实验现象吻合那最好。没有实验对照的话也可以不同力场都跑跑看看结果是否基本吻合，相互对照以增强结果的说服力。

xxzj · 发表于 Post on 2021-7-9 10:07:21

sobereva 发表于 2021-7-9 08:55
UFF力场是非常糙的，能自己手动搞参数就不要用UFF

谢谢老师，老师，还有一个问题，就是金属卟啉涉及中心金属离子和其中两个氮原子的配位，通过文献可以查到金属的相关参数，那和其配位的原子相关参数应该如何处理呀？

xxzj · 发表于 Post on 2021-7-9 10:57:48

wzkchem5 发表于 2021-7-9 02:08
对，你仔细看一下UFF的文献原文，有的金属比如只给了四面体构型的参数，而卟啉是平面四方的，这个金属就 ...

好的，老师，明白啦，我现在就去试一下

xxzj · 发表于 Post on 2021-7-9 11:16:13

wzkchem5 发表于 2021-7-9 02:08
对，你仔细看一下UFF的文献原文，有的金属比如只给了四面体构型的参数，而卟啉是平面四方的，这个金属就 ...

谢谢老师，还有一个问题想请教老师，就是xtb能否像gromcas一样，对由几十个给体和受体分子构建的复合物进行模拟吗？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-7-9 14:45:20

xxzj 发表于 2021-7-9 04:16
谢谢老师，还有一个问题想请教老师，就是xtb能否像gromcas一样，对由几十个给体和受体分子构建的复合物进 ...

xtb跑动力学大概几百个或者最多几千个原子到头了

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-7-9 14:46:26

xxzj 发表于 2021-7-9 03:07
谢谢老师，老师，还有一个问题，就是金属卟啉涉及中心金属离子和其中两个氮原子的配位，通过文献可以查到 ...

中心金属离子是同时和4个氮原子配位的，而且四根配位键等价。建议多看做金属有机的人发的文章，不要看做有机的人画的错误共振式

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