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[GROMACS] 当重复运行动力学模拟得到不同自由能结果时,是否应增大运行次数

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首先非常感谢各位费心点进帖子,我刚接触动力学模拟,有几个问题未能找到合适的解决方案,所以来请教各位。
我本人做的是大分子的动力学模拟,具体来讲是两个蛋白质分子构成的蛋白质复合物(蛋白质A:210aa左右;蛋白质B:130aa左右)(前人研究已公认两个蛋白质间存在结合)。

我使用AlphaFold3预测两者的结合(该结构事实上已被成功解析,AF3预测的结果与实际PDB晶体结果几乎一模一样)。并根据AF3的输出结果,将两个蛋白质结合后构成的复合物进行动力学模拟,并希望通过MMPBSA分析蛋白质A与B之间的结合能,以期作为后续的参考(判断改构的新型B分子是否与未改构的B分子具备相似的结合能力)。MD的力场为力场amber14sb_parmbsc1.ff,水模型TIP3P,温度310K,体系盐浓度0.15nacl,运行300 ns。

在使用AF3重复预测得到两个复合物结构,并分别对两个结构结果运行动力学模拟后,将所得的RMSD,RMSF等结果输出(如图所示)。根据结果,我姑且认为在300ns的动力模拟后,两次运行的蛋白质复合物均已经到达平衡(如有不对,请各位不吝赐教,谢谢)。随后进行MMPBSA的结合能计算,观察到两次的结果有显著差异。
MMPBSA的计算方法是使用gmx_MMPBSA,取用最后20ns进行计算,即startframe=28000,endframe=30000,interval=10

我能理解因为实际存在的各种扰动,导致动力学轨迹无法重现,但是两次动力学模拟稳定后,结果应会是等价的,但实际上MMPBSA的结果却大相径庭,尤其是EEL,EPB这些。

我对这一现象比较疑惑。同时请问:我是否应该多重复几次(例如10次),直到其中某些数次(例如7次)的结果重复度较高(例如轨迹,结合能相似),并将这7次的结果作为最终的动力学模拟结果,并作为后续的实验参考依据?


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发表于 Post on 2025-11-6 12:21:18 | 只看该作者 Only view this author
1. 看看不同Replica模拟的轨迹是否采样到不同的interaction,例如多了个静电作用等。MMPBSA对电荷很敏感的。
2. 可测试不同时间段及不同窗口大小的MMPBSA,先看看同一轨迹的变化,并观看轨迹中该时段的相互作用。
3. “是否已平衡”需要的时间不同体系都不同,参考http://bbs.keinsci.com/thread-27122-1-1.html
敬仰一针见血的指责,厌倦别有用心的赞美。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-11-6 14:45:19 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 QiMengInori 于 2025-11-6 19:09 编辑
student0618 发表于 2025-11-6 12:21
1. 看看不同Replica模拟的轨迹是否采样到不同的interaction,例如多了个静电作用等。MMPBSA对电荷很敏感的 ...

感谢您的回复。
以我的理解,您是指在两次运行中,由于部分因素的浮动,取最终280-300ns结果进行mmpbsa时,增加/减少了某个/某些氨基酸所产生的相互作用(例如影响非常大的静电作用),所有导致结合能变动比较剧烈。
我分别取用两次动力学模拟140-150ns的轨迹进行mmpbsa,发现结果比较稳定,且与“A/B-重复”的280-300ns的mmpbsa结果接近,因此我认为第一次运行“A/B”的280-300ns的mmpbsa结果属于“特殊情况”,予以排除。后续应参考“A/B”的280-300ns的mmpbsa、“A/B”的140-150ns的mmpbsa和“A/B-重复”的280-300ns的mmpbsa结果(3次结果接近)作为参考基准。
您看我这样理解合适吗,再次感谢您的回复。

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发表于 Post on 2025-11-6 16:51:28 | 只看该作者 Only view this author
不要自己在标题里手写【求助】这种碍眼的标签、不要手写[GROMACS]这样的标签,http://bbs.keinsci.com/thread-9348-1-1.html里明确说了。这次给你改了,以后注意
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 2025-11-6 19:06:47 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-11-6 16:51
不要自己在标题里手写【求助】这种碍眼的标签、不要手写[GROMACS]这样的标签,http://bbs.keinsci.com/thre ...

好的,很抱歉给论坛和管理人员填麻烦,以后一定注意

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