關鍵詞：Gromacs、MM-PBSA、結合能、受體、配體

當前，Gromacs已經被廣泛應用在生物，材料等領域的模擬計算，其便捷、靈活等特點受到廣泛研究人員的青睞。在模擬領域，至關重要的一類問題是計算體系內的自由能。例如兩個蛋白之間、蛋白和納米材料之間、蛋白和配體之間的相互作用能的準確計算能夠幫助研究人員更深層次的理解相關科學問題。經過多年的發展，MMPBSA方法目前被廣泛應用在計算結合能上，并表現出較高的準確性。計算流程如下

1. 通過gmx grompp和mdrun命令計算得到最后的軌跡和相關文件，如md.tpr、md.xtc、index.ndx等文件

圖1 計算結合能所需文件

1. 產生最終需要計算能量的軌跡（只包括計算項，去除溶劑或離子），并在index文件中更改和明確二者名字（以lig-rec為例）

圖2 明確索引文件中結構名稱

1. 根據之前的定義，更改計算腳本中相應的文件和結構名字，并根據文件內容更改相應軟件路徑

圖3 更改計算腳本中的設置

1. 輸入計算指令進行計算

通過以上命令，可以得到一個整體的pdb文件和每一幀對應的文件。在這些文件中，dat文件包含了相應的能量項以及殘基分解項。這兩個能夠給出兩個物體之間的整體的相互作用能、相互作用能的組成部分以及物體內每一部分例如每個氨基酸對相互作用能的貢獻數值，從而在不同層面解析物體間的相互作用。如下圖所示：

圖4 受體-配體結構

圖5 計算產生的數據文件

圖6 受體-配體結合能以及能量組成項數值

圖7 受體-配體各單元的結合能

此項工作的計算流程并不難，但是難點在于理解計算腳本中的每一項內容，從而根據自己的需要去得到合適準確的計算腳本，以及理解MMPBSA計算的物理含義。歡迎大家聯系小編下載本文中使用的計算腳本。

最后如何根據自己需求計算結合能、如何更改腳本指令以及學習MMPBSA深層含義，有相關需求歡迎通過公眾號與我們聯系。

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