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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 分子模拟 » Gromacs/Amber/NAMD » 【求助】请教做膜模拟的朋友，有几个小问题
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qzhaosdu

金虫 (著名写手)

[交流] 【求助】请教做膜模拟的朋友，有几个小问题

最近想做一个离子对于双层膜形貌影响的，但是有几个问题一直都还不是很 明白，

1.双层膜我已经建好，膜上下的水层也已经加上。然后就是加盒子了吗？那盒子的大小怎么选呢？因为加了盒子以后我就不需要加水了，所以我觉的盒子大小挺关键的，要是选不对的话2个盒子之间的膜靠的太远，周期性边界条件就没有意义了。

2.如果所要研究的分子本来就是离子型的，比如说SDS（12烷基硫酸钠），是不是先把十二烷基硫酸根离子作为一个分子建模，然后加了再用Na+替换水呢？因为实验上用的SDS是有Na+包含的（这个我不是很清楚，应该不会只是硫酸根吧？）那么这样研究离子对于膜的影响是不是有意义呢？还需不需要加别的盐呢？

[ Last edited by lei0736 on 2009-11-25 at 12:18 ]
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1楼 2009-06-13 14:03:53
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bay__gulf

金虫 (著名写手)

刘苏州
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xuefei06(金币+3,VIP+0):3Q! 6-13 18:34
yuhuobuku(金币+2,VIP+0):欢迎参加讨论 6-13 19:12
1 盒子的大小应该略大于体系的尺寸，然后用NpT系综，使达到合适的体积。一般的做法是限制膜平面2个方向的比例，垂直于膜的方向自由变化。

靠的太远PBC没有意义了，太近了又会引起模拟体系的不稳定。
最好大于1-2A，以肉眼看不到明显重叠为准。

2 SDS 本身是离子，而就算长程力的ewald 算法要求体系为电中性，体系必须加对离子抗衡电荷。这也是现实的情形。如果要做特定离子环境下的模拟，就要根据比例添加电荷，如果只是做水溶液，这样就可以了。
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2楼2009-06-13 17:34:13
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qzhaosdu

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by bay__gulf at 2009-6-13 17:34:
1 盒子的大小应该略大于体系的尺寸，然后用NpT系综，使达到合适的体积。一般的做法是限制膜平面2个方向的比例，垂直于膜的方向自由变化。

靠的太远PBC没有意义了，太近了又会引起模拟体系的不稳定。
最好大于 ...

多谢专家解答了，还有几点不清楚的啊：
1.限制膜平面2个方向的比例，这个怎么做到呢？只能用NPT系综模拟吗？可不可以先优化cell，然后再用NVT模拟呢？
2.如果只是加Na+，也就是中和SDS的负离子，这样算不算研究离子对于膜的影响呢？文献上是这么模拟的。
3.我主要是想研究离子对于膜整体形貌的破坏，不知道这个要模拟多少个ns?

谢谢专家！
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3楼2009-06-13 18:37:02
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bay__gulf

金虫 (著名写手)

刘苏州
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yuhuobuku(金币+6,VIP+0):欢迎参加讨论 6-13 19:12
1.限制膜平面2个方向的比例，这个怎么做到呢？
不同的软件有不同的方法，比如在NAMD中可以用 useConstantRatio 设定。
可以参考
Christian Kandt, Walter L. Ash, D. Peter Tieleman
Setting up and running molecular dynamics simulations of membrane proteins
Methods 41 (2007) 475–488


只能用NPT系综模拟吗？可不可以先优化cell，然后再用NVT模拟呢？
动力学体系包含的自由度太多，只用EM 方法很难达到好的预平衡效果。
需要使用长时间（数个ns）的动力学模拟才能达到平衡。
这一点同样参考上一篇文献



2.如果只是加Na+，也就是中和SDS的负离子，这样算不算研究离子对于膜的影响呢？
SDS 的膜，要么加对离子(counter ion) ，有么做质子化的，但需要体系电荷为0.
MD 方法用了太多的近似，它不是什么性质都能模拟，也不能太过迷信它的结果。


3.我主要是想研究离子对于膜整体形貌的破坏，不知道这个要模拟多少个ns?
J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2378 做D2O对DPPC膜的形态破坏，用了50 ns
J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1983 做乙醇对POPC膜的形态破坏，用了100 ns
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4楼2009-06-13 18:51:45
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qzhaosdu

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by bay__gulf at 2009-6-13 18:51:
1.限制膜平面2个方向的比例，这个怎么做到呢？
不同的软件有不同的方法，比如在NAMD中可以用 useConstantRatio 设定。
可以参考
Christian Kandt, Walter L. Ash, D. Peter Tieleman
Setting up and running  ...

专家就是了不起！谢谢专家！
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5楼2009-06-13 18:59:41
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bay__gulf

金虫 (著名写手)

刘苏州
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小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
yuhuobuku(金币+2,VIP+0):谢谢跟帖交流 6-13 19:12
共同学习吧。
gmx 我不太熟悉，那个限制边比例的设置我也不知道。
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6楼2009-06-13 19:01:42
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qzhaosdu

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by bay__gulf at 2009-6-13 19:01:
共同学习吧。
gmx 我不太熟悉，那个限制边比例的设置我也不知道。

呵呵，我也不熟悉，专家。
不过GMX里BOX设置有非常多的选项，不知道有没有这个，晚上回去看下！
我其实是想研究下离子对于囊泡形貌破坏的，也就是vesicle-micelle转变这个，但是直接研究囊泡是不大可能的。。。依照我们学校的实力，做个样就要到年底了。。。所以我想以膜来代替，我想的是如果离子能把膜破坏了，那囊泡估计也就破坏了吧。。。不知道这样想对不对，专家。。。
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7楼2009-06-13 19:17:47
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bay__gulf

金虫 (著名写手)

刘苏州
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lei0736(金币+2,VIP+0):谢谢 6-14 09:43
研究囊泡需要更多更多的原子数，应该超过百万吧。
请量力而行。
下面是 Science 321, 798 (2008) 文献。
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8楼2009-06-13 19:24:49
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bay__gulf

金虫 (著名写手)

刘苏州
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lei0736(金币+4,VIP+0):谢谢 6-14 09:44
这是这期science 的封面。
COVER Simulation of a vesicle interacting with a lipid bilayer (lipid head groups in green and blue, tails in cyan; water is not shown). The computation uses a coarse-grained model with over 1 million interaction sites, equivalent to more than 10 million atoms. See the special section beginning on page 783. Image: Wataru Shinoda/Research Institute for Computational Sciences, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Japan; Mike Klein/Center for Molecular Modeling, University of Pennsylvania
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9楼2009-06-13 19:25:42
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bay__gulf

金虫 (著名写手)

刘苏州
不过很遗憾封面的文章我没有找到。
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10楼2009-06-13 19:26:32
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