GROMACS复杂体系构建之利用CHARMM-GUI工具

之前本公众号介绍过GROMACS中膜蛋白体系的构建。按照官方的介绍，通过将磷脂构象盒力场准备好，然后在模拟盒子内进行磷脂的组装，最后将蛋白嵌入在磷脂膜内。上述步骤虽然可以较为准确的构建模拟体系，但是并不方便调整，例如磷脂多样性的选择以及膜蛋白在膜内的位置和角度。本次向大家介绍一种方便的体系构建方法：利用CHARMM-GUI工具构建。

首先可以打开在线网站(https://charmm-gui.org/ )，找到输入生成选项以及膜的构建选项。这里我们可以看到可以构建纯磷脂膜体系，也可以构建膜蛋白-膜复合体系。在此我们以较为复杂的膜蛋白体系为例。

通过直接输入蛋白的PDB ID。该网站就可以帮我们搜索到需要的蛋白

蛋白选择之后，我们还可以选择蛋白在膜内的的旋转角度和平移方向及距离。

点击下一步骤之后，我们可以看到磷脂类型的选项。该工具可以非常方便的选择不同比例的磷脂类型。在此选择上下层膜都为50%的DOPC和50%的POPC。确定体系大小并点击显示体系信息之后，我们可以明确看到磷脂双层膜的组成成分和数量。并进一步选择体系中的离子浓度和类型。

在构建过程中，我们可以预览体系构型，并根据实际情况进行位置和角度的调整。该工具另外一个非常方便的地方在于可以很好的产生对应的力场，不需要自己去繁琐的改动和增加。在此我们可以选择力场类型，模拟软件，温度和系综等细节信息。

最后我们可以查看此工具生成的mdp文件、立场文件、构型等文件。确认无误之后便可以进行类似于之前介绍过的模拟。在此需要注意，此处存在多个预平衡文件，因为膜蛋白体系比较复杂，所以需要逐渐对体系进项平衡，保持模拟稳定性。