刘建川・GROMACS 实战课（专题八） | 多糖、纤维素结构建立

本课适合哪些人学习：

这套课程适合已经具备一定 GROMACS 基础，希望进一步开展 多糖、寡糖、支链糖、修饰多糖以及纤维素等体系建模与模拟 的硕士、博士及科研人员。

尤其适合：

正在研究 纤维素、多糖、寡糖、天然高分子 等体系的科研人员

需要建立 直链多糖、支链多糖，但不清楚糖苷键和分支位置应该如何定义的人

经常看到 GLYCAM 中的 4YB、3MB、0MA、VMB 等残基名称，却不知道其具体含义的人

希望系统掌握 GLYCAM06 力场及糖类残基命名逻辑的人

想利用 AmberTools / tleap 自主构建多糖，而不是完全依赖现成结构的人

需要处理复杂支链多糖，不知道 O3、O6 等分支连接位置如何正确建立的人

希望利用 GLYCAM-Web、CHARMM-GUI 快速建立多糖或修饰多糖结构的人

正在做 纤维素、几丁质等纳米多糖结构，希望使用 NPB 批量建立模型的人

已经得到 PDB、PRMTOP、INPCRD、PSF 等结构文件，但不知道如何进一步转换成 GROMACS TOP / GRO / ITP 的用户

这门课不是只介绍糖类结构，而是把多糖结构建立 → 力场参数 → GROMACS 格式转换真正串起来。

你会得到什么：

1｜真正看懂多糖的结构与连接方式

多糖建模首先要解决的，并不是软件操作，而是：

这个糖到底应该怎么连？

课程会从糖类基础结构讲起，帮助学员理解：

α / β 构型

单糖编号

糖苷键连接位置

直链与支链结构

纤维素等典型多糖结构

这样后面看到：

β-1,4

α-1,6

或者一个复杂支链结构时，不再只是照着别人给的序列输入。

2｜掌握 GLYCAM06 的残基命名逻辑

这是这门课非常实用的一部分。

课程会结合真实糖链案例，讲解 GLYCAM 的三字符命名方式。

例如：

4YB

3MB

0MA

VMB

这些字符并不是随机编号，而是在描述：

糖的种类

α / β 构型

连接位置

是否为末端残基

是否属于分支点

学会这一部分以后，再拿到一个多糖结构时，就能够逐步分析：

“它应该对应什么 GLYCAM 序列？”

而不是只能复制网上现成的代码。

3｜从直链多糖真正做到复杂支链多糖

课程利用：

AmberTools GLYCAM06 tleap

实际建立多糖。

从简单直链开始：

确定糖序列

→ 编写 gly.in

→ tleap 生成结构

→ 得到 PRMTOP / INPCRD

→ ACPYPE 转换为 GROMACS

然后进一步进入支链多糖。

这部分会重点处理：

分支点怎么确定？

O3 / O6 从哪里连接？

什么时候必须重新使用 sequence？

复杂多级分支应该按什么顺序建立？

学员掌握的不是一个固定糖链，而是以后遇到自己的支链多糖时，知道应该怎样拆解和建立。

4｜掌握多种多糖建模路线

科研中不同体系并不一定适合同一种工具。

因此课程除了 AmberTools，还进一步介绍：

GLYCAM-Web

通过可视化方式选择单糖、编辑糖链并生成结构，再进一步转换为 GROMACS 所需文件。

CHARMM-GUI

可以完成：

多糖种类选择

重复单元设置

支链添加

指定糖单元修改

添加修饰基团

设置离子环境

选择力场

下载拓扑文件

对于结构复杂或者含修饰基团的多糖，可以多一种更加直观的建模路线。

5｜掌握纤维素等纳米多糖的批量建模

如果研究的是纤维素，往往已经不是简单的四糖、五糖。

真正的体系可能涉及：

多条糖链

不同结构尺寸

不同晶体结构

大量重复单元

这时逐条手工构建效率非常低。

课程专门加入：

Nanopolysaccharide Builder（NPB）

用于建立天然纤维素等纳米多糖结构，并实际讲解：

NPB 安装

→ 结构类型选择

→ 结构参数设置

→ 力场选择

→ 生成体系

6｜解决“结构有了，但 GROMACS 不能用”的问题

这是课程最后非常重要的一部分。

不同建模工具生成的文件格式并不一样。

课程针对不同情况分别处理：

GLYCAM

PRMTOP INPCRD

↓

ACPYPE

↓

GROMACS TOP / GRO

CHARMM

PDB PSF

↓

CHARMM carbohydrate 参数

↓

ParmEd

↓

TOP GRO

即使 NPB 只生成了 PDB，课程也继续演示：

整理 PDB → tleap → PRMTOP / INPCRD → ACPYPE → GROMACS

课程介绍：

本课程是一套围绕多糖与纤维素分子模型构建设计的 GROMACS 专题实战课程。

课程从糖类基本结构和 GLYCAM 力场开始，逐步进入：

第一部分｜糖类基础

α / β 构型｜糖苷键｜常见多糖｜纤维素｜几丁质等

第二部分｜多糖结构建立

GLYCAM06

GLYCAM 残基命名

AmberTools / tleap

直链多糖

支链多糖

复杂支链

GLYCAM-Web

CHARMM-GUI

修饰多糖

第三部分｜纤维素结构建立

Nanopolysaccharide Builder

纤维素结构生成

GLYCAM / CHARMM 力场

ACPYPE / ParmEd

GROMACS TOP / GRO / ITP 转换

课程最终想帮助学员建立这样一条完整路线：

读懂糖链 → 定义连接 → 建立结构 → 匹配力场 → 生成拓扑 → 进入 GROMACS

如果你的研究涉及：

多糖｜纤维素｜支链寡糖｜修饰多糖｜几丁质｜天然高分子

这套课程的价值，不只是让你“生成一个案例”，而是帮助你以后面对自己的糖类体系时，知道：

结构应该怎么拆、糖链应该怎么连、力场应该怎么接，以及最终怎样转换成 GROMACS 可以继续使用的模型。

课程相关图片：