刘建川・GROMACS 实战课（专题九） | 不同PH下蛋白和小分子的模拟

本课适合哪些人学习：

这套课程适合已经具备一定 GROMACS 基础，希望研究不同 pH 条件对蛋白、小分子及蛋白—配体体系影响的硕士、博士及科研人员。

尤其适合：

正在研究 酸性、中性、碱性条件下蛋白行为 的科研人员 需要比较 不同 pH 下蛋白结构与稳定性 的用户 做 蛋白—配体、药物分子、酶—底物体系，需要考虑小分子质子化状态的人 不清楚目标 pH 下 His / Asp / Glu / Lys 等残基应该采用什么质子化形式的人 以为不同 pH 只需要在体系中“加 H⁺ / OH⁻”，希望系统理解经典 MD pH 建模思路的人 已经获得蛋白质子化后的 Amber 文件，但不知道怎样转换成 GROMACS GRO / ITP / TOP 的用户 需要判断小分子在不同 pH 下中性 / 正电 / 负电状态的人 希望掌握 PDB → SMILES → 质子化判断 → 参数重建 → GROMACS 完整路线的人 对学员的帮助是什么？ 1｜避免不同 pH 模拟中最常见的建模误区

你会得到什么：

经典 MD 中，不是简单通过加入 H⁺ / OH⁻ 来让蛋白自动改变质子化状态。

真正需要处理的是模拟开始前的结构与质子化状态。

这能避免从建模第一步就把不同 pH 体系做错。

2｜掌握蛋白在目标 pH 下的预处理流程

学员可以完整掌握：

蛋白结构准备

→ 目标 pH 设置

→ 蛋白质子化

→ Amber 文件

→ ACPYPE

→ GROMACS

不再只是得到一个处理后的结构，而是知道如何继续进入后续 GROMACS 模拟。

3｜知道小分子在不同 pH 下应该用什么结构

对于药物、配体及其他小分子，课程帮助学员掌握：

PDB 转 SMILES

判断目标 pH 下的质子化 / 带电状态

根据结果重新构建分子

重新进行电荷和拓扑参数计算

从而避免不同 pH 比较时：

蛋白改了，但小分子的状态却完全没改。

4｜建立一套可以迁移到自己课题的 pH 建模思路

学完之后，面对新的体系，能够先判断：

研究的 pH 是多少？

蛋白哪些位置可能改变质子化状态？

配体是否改变净电荷？

需要重新生成哪些参数？

再进入实际 GROMACS 模拟。

课程介绍：

是一套围绕经典 GROMACS 条件下 pH 相关体系建模设计的专题实战课程。

课程基于 GROMACS 2026.3 以上版本，整体分为三个核心部分：

第一部分｜经典 MD 的局限

理解为什么不同 pH 条件不能简单通过往体系里加入 H⁺ / OH⁻ 来实现蛋白自动质子转移。

第二部分｜不同 pH 下蛋白建模

从蛋白预处理、目标 pH 设置和质子化状态，到 Amber 格式文件及 ACPYPE 转换，最终得到 GROMACS 可用文件。

第三部分｜不同 pH 下小分子建模

从 PDB 转 SMILES，到目标 pH 下质子化 / 带电状态判断，再重新构建小分子，完成电荷和 TOP 参数处理。

这门课程最终希望帮助学员真正掌握：

“不同 pH”应该怎样体现在分子模型里，而不是只体现在一个 pH 数字上。

课程相关图片：