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[GROMACS] 如何选择合适的力场和水溶液模型

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大家好,我做的是不同压力和温度对肌球蛋白(大分子蛋白)的模拟,需要考虑蛋白-水、蛋白-蛋白的相互作用。提问:1、力场有AMBER、CHARMM、OPLS、GROMOS等,那选择怎样的力场
          2、水溶液模型选择SPC还是TlP4P呢

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发表于 Post on 2022-6-9 12:52:22 | 只看该作者 Only view this author
想省资源就CHARMM36+TIP3P,阔气就Amber19+OPC water。

我恍惚间记得Amber19和OPC water被Amber developers做过benchmark,还发了文章,不过也可能是我记错了,不太确定。

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发表于 Post on 2022-6-9 14:06:07 | 只看该作者 Only view this author
对于这类问题的模拟,AMBER19SB结合OPC是目前几乎最理想的选择。

用更便宜的三点水模型的话,AMBER14SB结合TIP3P也可以,彼此有一定误差抵消,但精度比上面的略差点。

跑水中的生物分子,水模型不是单独选的,必须考虑和什么生物分子力场相结合。
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-6-9 15:14:31 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-6-9 14:06
对于这类问题的模拟,AMBER19SB结合OPC是目前几乎最理想的选择。

用更便宜的三点水模型的话,AMBER14SB ...

那sob老师,为什么说AMBER19SB结合OPC是比较理想的选择呢?因为seminar汇报的时候很多老师和学生都喜欢问这个问题,希望能够解答一下,谢谢!

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发表于 Post on 2022-6-10 06:55:32 | 只看该作者 Only view this author
Pan先生 发表于 2022-6-9 15:14
那sob老师,为什么说AMBER19SB结合OPC是比较理想的选择呢?因为seminar汇报的时候很多老师和学生都喜欢问 ...

AMBER19SB原文里有对比测试
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-6-10 19:21:17 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-6-10 06:55
AMBER19SB原文里有对比测试

好的,谢谢sob老师!

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分子模拟晶戈

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发表于 Post on 2022-6-11 01:15:58 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-6-9 14:06
对于这类问题的模拟,AMBER19SB结合OPC是目前几乎最理想的选择。

用更便宜的三点水模型的话,AMBER14SB ...

老师,请问charmm36m结合他们自己优化的TIP3Pm怎么样呢

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发表于 Post on 2022-6-11 15:29:30 | 只看该作者 Only view this author
对抗路达摩 发表于 2022-6-11 01:15
老师,请问charmm36m结合他们自己优化的TIP3Pm怎么样呢

也不错
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发表于 Post on 2023-4-24 21:04:13 | 只看该作者 Only view this author

老师,我看ff19SB原文,只和原来的ff14SB 进行了对比,而没有和CHARMM36m对比。我搜索了一下,似乎只有以下一篇针对蛋白进行了两者的对比,文中似乎说CHARMM36m-TIP3P略优于ff19SB-OPC。
https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2001037021001628

另外有一篇是针对蛋白-核酸相互作用进行CHARMM36m-TIP3P和ff19SB-OPC的对比,提到ff19SB-OPC对核酸的模拟结构较稳定,而CHARMM36m-TIP3P在蛋白模拟β折叠部分占优。
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jcim.2c00121

如果我做多肽-蛋白质,是否使用CHARMM36m-TIP3P更佳?

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发表于 Post on 2023-4-25 00:34:20 | 只看该作者 Only view this author
泽坚 发表于 2023-4-24 21:04
老师,我看ff19SB原文,只和原来的ff14SB 进行了对比,而没有和CHARMM36m对比。我搜索了一下,似乎只有以 ...

半斤八两,图便宜可以用CHARMM36m-TIP3P
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发表于 Post on 2023-4-25 09:46:09 | 只看该作者 Only view this author
其实不便宜,算静电的时候点电荷数是一样多的,charmm-tip3p水的H有vdW参数,所以charmm的vdW项计算量远远大与Amber+opc,这两个力场都用了cmap项,charmm的ub项比amber键角的偕振算的还慢一点,所以相同条件下其实amber+opc还会快一点
amber+opc表现出算得慢的原因其实是update步骤的时间,虚拟点的力要分配给原子,更新原子坐标后要重新计算虚拟点的坐标,这之间通信要耗一些额外时间
再就是目前gromacs的代码并不支持在使用虚拟点的情况下使用GPU进行update

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发表于 Post on 2023-4-28 14:10:21 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-4-25 00:34
半斤八两,图便宜可以用CHARMM36m-TIP3P

感谢老师解答

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发表于 Post on 2023-4-28 14:11:01 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2023-4-25 09:46
其实不便宜,算静电的时候点电荷数是一样多的,charmm-tip3p水的H有vdW参数,所以charmm的vdW项计算量远远 ...

感谢老师解答

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发表于 Post on 2023-4-30 03:06:40 | 只看该作者 Only view this author
SPC/E等水模型没定义对氢的范德华参数,不代表程序计算的时候会将之排除掉,只不过是以0的参数进行计算,耗时并没有差别,我也在GROMACS里实际验证过。参数为0,和节约时间,不是一回事,除非在某些程序里支持在计算范德华作用时排除考虑参数为0的粒子。
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发表于 Post on 2026-1-27 16:02:47 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-4-30 03:06
SPC/E等水模型没定义对氢的范德华参数,不代表程序计算的时候会将之排除掉,只不过是以0的参数进行计算,耗 ...

请问老师,如果我使用了Amber99和SPC/E水模型,这样可以接受嘛~

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