在我们MD中我们有时候很少进行水模型的选择,很多时候我们对于不要求精确的体系使用
spc
水模型,对于相对要求精确的模型一般使用
tip3p
模型,对于离子或者小分子的研究有时候使用
tip4p
的模型,这些在gromacs中都是含有的,但是水模型一直在发展,不同的体系可能对于水模型有较大的变化,具体可以查看水模型的综述页面。例如核酸中用的较多的除了
tip4p
-
eW
水模型以外还有
OPC
水模型,但是该水模型并未在gromacs中自带,所以需要自己构建,以下简单介绍方法:
关于OPC水模型
简化的经典水模型是实际原子模拟中不可缺少的组成部分。然而,尽管经过几十年的深入研究,这些模型还远未完善。我们开发了一种新的方法来构建广泛使用的点电荷水模型,这与主流水模型参数化技术完全不同。与传统方法相比,除了对称性之外,我们不对模型施加任何几何约束。相反,我们优化点电荷的分布以最好地描述水分子的“静电”。我们使用这种新方法开发了4点OPC和3点OPC3刚性水模型,与常用的刚性模型相比,该模型显示出更为精确地重现大部分的性质。
以OPC水模型为例
首先进行下载GROMACS的OPC,topol文件,若没有带拓扑文件,可以使用例如ACPYPE进行转化。
OPC水模型的topol文件完整如下:
[ atomtypes ]
OW OW 0.0000 0.0000 A 3.16655e-01 8.903586e-01
HW HW 0.0000 0.0000 A 0.00000e+00 0.00000e+00
MW MW 0.0000 0.0000 A 0.00000e+00 0.00000e+00
[ moleculetype ]
; molname nrexcl
SOL 2
[ atoms ]
; id at type res nr res name at name cg nr charge mass
1
OW 1 SOL OW 1 0 16.00000
2 HW 1 SOL HW1 1 0.67914 1.00800
3 HW 1 SOL HW2 1 0.67914 1.00800
4 MW 1 SOL MW 1 -1.35828 0.00000
#ifndef FLEXIBLE
[ settles ]
; i funct doh dhh
1 1 0.08724 0.13712
#else
[ bonds ]
; i j funct length force.c.
1
2 1 0.08724 502416.0 0.08724 502416.0
1 3 1 0.08724 502416.0 0.08724 502416.0
[ angles ]
; i j k funct angle force.c.
2 1 3 1 103.6 628.02 103.6 628.02
#endif
[ virtual_sites3 ]
; Vsite from funct a b
4 1 2 3 1 0.147722363 0.147722363
[ exclusions ]
1 2 3 4
2 1 3 4
3 1 2 4
4 1 2 3
; The position of the virtual site is computed as follows:
;
; O
;
; V
;
; H H
;
; Ewald OPC:
; const = distance (OV) / [ cos (angle(VOH)) * distance (OH) ]
; 0.01594 nm / [ cos (51.8