Para citar este trabalho use um dos padrões abaixo:
Development and validation of force field parameters for a vanadium complex from quantum mechanical calculations
Taináh Santos
Universidade Federal de Lavras
Agora você poderia compartilhar comigo suas dúvidas, observações e parabenizações
Crie um tópico1) General force fields are not suitable for describing metal complexes;
2) The AMBER force field available in HyperChem software does not provide satisfactory results for VC;
3) The objective of this work is the development of a new AMBER force field for the VC system;
4) Comparison between DFT and New_FF points out an average relative error of 0.6% for bond lengths;
5) The average relative error referring to the comparison between DFT and New_FF is 1.5% for bond angles;
6) RMSD provides an average oscillation of 0.3 Å.
Rodrigo Leandro Silveira
Olá, Tainah! Parabéns a você e equipe pelo trabalho, pela excelente apresentação e pelos ótimos slides!
Fiquei só com uma dúvida ao assistir seu vídeo:
Você comentou que os parâmetros de Lennard-Jones foram obtidos do GAFF, exceto os do vanádio. Vocês chegaram a fazer cálculos para obter L-J do vanádio? se sim, como foi esse cálculo? ou obtiveram de outras fontes? Um abraço e obrigado!
Renaldo Moura Jr
Parabéns pelo trabalho e pela apresentação.
Uma dúvida: Até que ponto a validação que vocês fizeram, que indicou excelentes resultados em comparação com QM e Exp, se estende para o caso do composto interagindo com o substrato biológico numa futura etapa de aplicação do campo de força desenvolvido por vocês?
Taináh Santos
Olá, Renaldo! Agradeço o envio da mensagem e os comentários. Neste trabalho, ainda não fizemos nenhum estudo de caso envolvendo o complexo e um alvo biológico. No entanto, o complexo estudado tem uma estrutura altamente rígida e com poucos graus de liberdade para assumir conformações muito distintas da estrutura inicial. Além disso, infelizmente, o programa de simulação AMBER (para o qual desenvolvemos este campo de força) não permite a diferenciação dos parâmetros eletrostáticos e de van der Waals para interações intra e intermoleculares. Portanto, não é possível realizar uma parametrização completamente precisa dos parâmetros intermoleculares sem alguma perda de precisão intramolecular. Dessa forma, neste trabalho, optamos por uma parametrização intramolecular muito específica de termos ligados e utilizamos um conjunto de parâmetros mais gerais para as interações eletrostáticas e van der Waals para assegurar uma compatibilidade mais ampla do modelo com outros tipos de ambientes, tais como solventes, proteínas, etc. Desta forma, é possível que esse modelo seja utilizado em condições diferentes e com uma elevada compatibilidade, embora, de fato, as energias de ligação devam ser validadas para cada ambiente/modelo de interação escolhido posteriormente. Obrigada novamente! Qualquer coisa, estou à disposição. Abraços.
Maicon Lourenço
Prezada, parabéns pelo trabalho e pela explicação!
Por favor, tenho algumas curiosidades, uma vez que não sou especialista em campo de força.
1) O campo de força foi obtido partindo de cálculos DFT do CV, certo?
2) Qual tipo de cálculos DFT (otimização local, frequências, etc) você usaram par obter, pela hessiana, os parâmetros do campo de força (se eu entendi bem).
3) Após obter o campo de força para o VC, o objetivo é estudá-lo, por exemplo, por MD solvatado com moléculas explícitas de águas?
Muito obrigado!
Taináh Santos
Caro Maicon, como vai? Agradeço os comentários e os questionamentos.
1) Certo. Desenvolvemos nosso campo de força a partir de cálculos quanto-mecânicos (DFT).
2) Não tenho certeza se entendi muito bem a pergunta, se por acaso não for isso, por favor, fique a vontade para responder novamente. O cálculo da matriz hessiana foi realizado com o mesmo nível de teoria do cálculo de otimização e frequência, isto é, utilizamos o funcional B3LYP (funcional de troca-correlação presente no escopo da Teoria do Funcional de Densidade) e o conjunto de funções de base def2-TZVP acrescentado do Potencial de Núcleo Efetivo (ECP) para o átomo de vanádio. Assim, a partir da diagonalização da matriz hessiana, obtivemos os valores das constantes de força e os valores de equilíbrio que, consequentemente, vieram da estrutura otimizada inicialmente.
3) De fato, o próximo passo do trabalho é realizar uma investigação, a nível molecular, dos tipos de interações entre o VC e as proteínas presentes na via de sinalização da autofagia, onde uma simulação de DM com solvente explícito (água) será realizado.
Espero ter contribuído com os comentários. Qualquer coisa, estou à disposição! Abraço e obrigada!
Maicon Lourenço
Muito obrigado! Você entendeu sim a segunda pergunta. Eu só queria saber o tipo de cálculo DFT que foi realizado, e você esclareceu. Obrigado novamente e parabéns pelo trabalho e sucessos!
Taináh Santos
Fico feliz, Maicon! Obrigada e sucesso para você também! Abraços.
Brenda Kathleen de Almeida
Olá, Taináh. Parabéns pelos resultados e pela apresentação, achei bastante interessante. Fiquei com uma curiosidade em relação aos outros resultados. Vocês calcularam os espectros de IR e Raman a partir dos resultados da dinâmica molecular? Se sim, você poderia comentar brevemente como vocês fizeram? Obrigada!
Taináh Santos
Oi, Brenda! Agradeço seus comentários e o questionamento que, a propósito, é muito pertinente. Você está correta. Realizamos os cálculos de IR e Raman a partir dos resultados da DM, mais precisamente, a partir de um resultado da DM. Vou tentar esclarecer. Bom, como sabemos, as simulações de DM geram trajetórias. Nós simulamos 20 ns no total, entretanto, para garantir o equilíbrio, consideramos apenas os últimos 10 ns. Isto equivale à 1000 frames de simulação. Dessa forma, tínhamos que decidir, dentre esses mil frames, qual utilizar para realizar o cálculo de IR e Raman. Pois bem, como mostrado na apresentação, o valor médio de RMSD foi de 0.33 A. Então, nos mil valores de RMSD obtidos (de onde inclusive tiramos a média e encontramos 0.33 A), nós encontramos um valor de RMSD equivalente à 0.33 A, que correspondia ao frame 1469. Vale comentar, que na ausência de um valor exatamente igual ao valor médio de RMSD, um valor próximo também representaria. Entendemos que o valor médio de RMSD, ou um valor próximo a esse, representa bem a simulação de DM realizada, por isso a escolha desta abordagem. Por fim, salvamos as coordenadas do frame 1469 através software VMD e submetemos a um cálculo de frequência com o mesmo nível de teoria do cálculo de otimização (B3LYP/def2-TZVP mais ECP para o vanádio). Espero ter esclarecido sua dúvida. Qualquer coisa, estou à disposição. Obrigada novamente e abraços.
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Taináh Santos
Caro, Rodrigo! Muito obrigada pelos comentários e pelo questionamento, a propósito, muito pertinente. De fato, os parâmetros de Lennard-Jones foram obtidos por meio do GAFF, exceto para o átomo de vanádio. Para o metal utilizamos a informação disponibilizada na literatura. Se for de seu interesse a busca, aqui está o DOI do artigo: 10.1021/acs.jctc.6b00416. Grande abraço e, mais uma vez, obrigada!