“深入解析蛋白-配体模拟：从对接到动力学模拟与自由能计算的完整流程” Gromacs 蛋白-配体体系模拟 MD思路整理 思维导图 Gromacs MD出结果后可得到那些结果

引言： 之前讲过了 Gromacs 膜蛋白的模拟流程： [GROMACS 蛋白-配体分子动力学模拟 ] 在里面描述了进行 MD 模拟的核心命令与思路顺序。接到一些读者的疑惑后，下面重新整理一下 Gromacs 进行 MD 的思维顺序——附赠思维导图。 这篇博客将详细介绍如何通过集成不同的软件工具，逐步完成一个完整的蛋白-配体体系模拟流程。 一、涉及的核心软件 Gromacs2025.3 GPU 加速额外集成 MPI 并行加速版 经过配置显卡策略，RTX5070Ti 显卡跑 200 ns 用时 5 hours 10 minutes AmberTools25 GPU 加速额外集成 MPI 并行加速版 Amber24（Pmemd24）GPU 加速额外集成 MPI 并行加速版 OpenBabel MGLTOOLS Vina-GPU 10 层逆向叠加编译 Chem3D（ChemOffice 三件套） gmxMMPBSA Grace 可用可不用（精通 Grace 者可优先选择） --- 二、蛋白-配体体系模拟思路 分子对接完毕 注意：处理配体时用 Chem3D 对每一个配体进行能量最小化处理，以提高模拟稳定性；同时筛选一部分能量异常的配体。 安装基础软件 PyMOL、AutoDockTools、OpenBabel、Meeko 安装好。 注意：AutoDock4 对接和 AutoDock Vina 对接，含批量对接（虚拟筛选）是两种方式，结果文件是不一样的。 提取出亲和力最好的结果文件 1.1.png 拆分结合能最优的 pdb 文件 动力学预处理阶段 acpype 处理配体 生成受体的拓扑文件 合并受体、配体的坐标文件 / 结构文件 补充配体信息到拓扑文件中 1.2.png 准备配置文件 1.3.png 添加离子中和总电荷 系统中通常需要添加离子以中和总电荷，确保系统的电荷平衡，这对于后续的能量最小化和动力学模拟至关重要。 能量最小化 在进行分子动力学模拟之前，能量最小化是必不可少的步骤。它帮助消除系统中的不合理高能构象，避免模拟过程中出现大幅度的非物理行为。 系统平衡 NVT 平衡 NPT 平衡 进行动力学生产模拟 MD 平衡完成后，可以开始进行生产模拟。在这一阶段，分子系统将在目标条件下进行长时间的动力学模拟，通常持续数百纳秒，以确保足够的采样。 进行总分析 1.4.png 按情况对有无氢键进行处理 有氢键 ：对氢键进行分析，了解氢键对蛋白质-配体结合的贡献。 无氢键连接 ：如果没有氢键作用，需要特别关注疏水作用力和其他非共价相互作用。 1.5.png 算 MM/PBSA + 残基分解