NAMD教學六：Born隱式溶劑中在泛素中的應用

  

1.6泛素在廣義Born隱式溶劑中的應用

隱式溶劑。隱式溶劑模型是一種模擬技術，在原子間力計算中，消除了顯式水分子原子，儘管顯示水分子包含溶劑的許多作用。例如，極性溶劑起著介電和屏蔽（減少）靜電相互作用。顯式水分子的排除加速了構象探索，有時增加了模擬速度，但代價是不能像顯式模型那樣精確地模擬溶劑。

隱式溶劑的準確度。由於隱式溶劑模型消除了顯式水分子並以平均形式表示水，因此隱式溶劑模型被認為不如顯式溶劑模型準確。使用隱式溶劑進行分子動力學研究時，務必小心使用。

廣義Born隱式溶劑。廣義Born隱式溶劑模型是一類特殊的隱式溶劑模型，GBIS計算分為兩部分。首先，計算每個原子的Born半徑。原子的Born半徑表示原子暴露在溶劑裡的程度。蛋白質表面的原子高度暴露在溶劑中，它們的靜電相互作用將被高度屏蔽，他們Born半徑將很小。埋在蛋白質中心的原子不會很容易暴露在溶劑中，它們的靜電不會被屏蔽太多，它們的Born半徑也會很大。其次，根據原子分離度和兩個原子Born半徑的幾何平均值計算了原子間的靜電力。

1.6.1配置文件

1鍵入cd ..\1-4-gbis，轉到1-4-gbis目錄。在這裡，您將找到一個配置文件，用於在隱式溶劑中最小化和平衡泛素。所有用於模擬隱式溶劑中泛素的輸出文件都將放在這個目錄中。

2.使用WordPad打開配置文件ubq-gbis-eq.conf，配置文件中包含一些不同於水球和周期邊界條件配置文件的命令。在此，我們指出並解釋了這些差異。

3由於目前沒有辦法計算隱式溶劑中的長程相互作用，例如通過PME，基於週期性邊界條件的特徵不與GBI一起使用，如下所示

•不使用周期性邊界條件（Periodic Boundary Conditions）。

•不使用PME。

•不使用恆壓控制（可變容積）Constant Pressure Control (variable volume)。

4 隱式溶劑的使用需要一些附加命令。新命令如下：

•structure & coordinates：隱式溶劑模擬使用不包括任何顯式水分子或離子的結構，因為它們是隱式表示的。不是ubq_wb.pdb或者psf。

•gbis：表示模擬是否使用廣義Born隱式溶劑模型。默認值為“off”；設置為“on”可利用。

•cutoff：由於沒有遠程靜電計算，GBIS的cutoff值應高於PME模擬的cutoff值；這裡的值為14Å就足夠了。

•alphacut：設置用於確定每個原子的Born半徑的截止值。合理的做法是將其設置為小於cutoff值的幾個Å；這裡的alphaCutoff=12Å就足夠了。

明顯的水或離子。由於溶劑和離子是用廣義Born隱式建模的，所以水分子和離子都不應該包含在模擬結構中。

1.6.2 執行模擬

在該目錄的CMD中輸入：namd2 ubq_gbis_eq.conf > ubq_gbis_eq.log