小分子配體可以廣泛應(yīng)用在生物領(lǐng)域例如藥物設(shè)計(jì)等时甚，其中在生物應(yīng)用領(lǐng)域，蛋白質(zhì)是最為廣泛的藥物靶點(diǎn)梨熙。本文介紹一種建立力場(chǎng)的方式以及在蛋白質(zhì)-小分子模擬過(guò)程中需要注意的重要問(wèn)題刀诬。
首先，我們選擇需要模擬的蛋白質(zhì)和小分子。蛋白質(zhì)的構(gòu)象可以從在線的PDB庫(kù)找到（https://www.rcsb.org/ )树埠。小分子的構(gòu)象可以通過(guò)相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)或者軟件進(jìn)行構(gòu)建嘶伟。然后通過(guò)手動(dòng)或者對(duì)接的方式將蛋白和小分子組合。這樣就可以初步得到蛋白-配體復(fù)合物的構(gòu)象绊袋。如下圖：
之前的模擬介紹過(guò)如何生成蛋白質(zhì)的力場(chǎng)耽装。如果此時(shí)使用gmx pdb2gmx -f AA.pdb -o AA.gro命令來(lái)建立力場(chǎng)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)gromacs無(wú)法識(shí)別小分子并產(chǎn)生相關(guān)的力場(chǎng)掉奄。在此我們介紹一種生成力場(chǎng)的工具：CGenFF (https://cgenff.umaryland.edu/ )，我們可以通過(guò)該網(wǎng)站提供的工具產(chǎn)生mol2文件诞仓。其中要注意的是生成力場(chǎng)是一定要對(duì)配體把缺失的H原子補(bǔ)上速兔，以生成準(zhǔn)確的全原子力場(chǎng)。注意生成的mol2文件可能存在一些小錯(cuò)誤需要手動(dòng)修改涣狗。
在此我們還需要準(zhǔn)備需要的力場(chǎng)文件，然后利用我們提供的腳本來(lái)進(jìn)行力場(chǎng)的建立穗熬。大概命令為：python ff_charmm2gmx.py AA AA_fix.mol2 aa.str charmm36-mar2019.ff丁溅。力場(chǎng)生成后需要準(zhǔn)確將力場(chǎng)文件以及對(duì)應(yīng)的模擬參數(shù)文件逐個(gè)寫入top文件。如圖所示：
力場(chǎng)生成后我們可能還需要手動(dòng)修改蛋白-配體結(jié)構(gòu)文件窟赏。在此我們就可以通過(guò)使用對(duì)應(yīng)命令來(lái)構(gòu)建盒子并且添加溶劑。如圖所示
之后的模擬就可以按步驟利用對(duì)應(yīng)的mdp文件生成tpr并且進(jìn)行模擬棍掐。如：
gmx editconf -f complex.gro -o newbox.gro -bt cubic -d 1.0
gmx solvate -cp newbox.gro -cs spc216.gro -p topol.top -o solv.gro求豫。
本文中诉稍，我們主要介紹了[CGenFF ](https://cgenff.umaryland.edu/)這一較為精確的力場(chǎng)產(chǎn)生工具最疆。但是在使用該工具是仍會(huì)遇到各種問(wèn)題蚤告，例如腳本內(nèi)容的更換，原子的檢查以及成鍵信息或者位置限定的多種方式杜恰。
