1.Martini name

“Martini”這個力場名稱是在2007年發(fā)布力場2.0版本時命名的。Martini是荷蘭格羅寧根市的昵稱，也是力場的發(fā)源地，并一直持續(xù)發(fā)展至今。這座城市的著名地標(biāo)是100米高的Martini塔（圖1 ）。這個名字也體現(xiàn)了同名雞尾酒（圖2）的普遍性；一些簡單的成分（化學(xué)成分）是如何不斷變化，創(chuàng)造出一種復(fù)雜的口味。

2.Martini Mapping

Martini模型是基于4：1的映射，即除環(huán)狀分子外，平均四個重原子有一個相互作用中心表示。映射小的環(huán)狀片段或分子的幾何特異性（如苯、膽固醇和若干氨基酸），一般的4：1映射規(guī)則是不夠的。因此環(huán)狀分子的映射率更高（高達(dá)2：1）。該模型考慮了四種主要的相互作用位點類型：極性粒子（Polar,P）、弱極性粒子（non-polar, N）、帶電粒子（charged,Q）、非極性離子（apolar,C）。在一個主類型中，子類型通過一個字母表示氫鍵的強弱（d = donor, a = acceptor, da = both, 0 = none），或者通過數(shù)值表示極性程度（1 = 低極性，5代表高極性）。代表性生物分子的映射圖譜如圖3所示。出于計算效率的考慮，CG珠子的質(zhì)量被設(shè)置為72 amu（對應(yīng)4個水分子），除了環(huán)形結(jié)構(gòu)的珠子，其余質(zhì)量被設(shè)置為45 amu。

圖3 原子級（AA）的化學(xué)結(jié)構(gòu)與粗粒度（CG）之間的映射Martini模型用于DPPC、膽固醇、水、苯、蛋白質(zhì)螺旋片段和一些氨基酸（纈氨酸、谷氨酸、精氨酸和色氨酸）。CG珠顯示為透明的VDW球，在蛋白質(zhì)螺旋片段中，AA和CG表示并排顯示，CG主鏈珠用小球體表示。

3.Martini implementation

CG力場最初是為了方便Gromacs軟件使用，后面勢能函數(shù)的一般形式經(jīng)過轉(zhuǎn)換也能把CG模型應(yīng)用于NAMD、Desmond。

4.Martini topology

脂質(zhì)：Martini力場最初是針對脂類系統(tǒng)開發(fā)的；脂質(zhì)模型已在多種類型的體系中進(jìn)行了全面測試，不僅包括雙分子層體系，還包括膠束、單層、六角形和立方相體系。

蛋白、碳水化合物、水模型、納米材料、膠束、DNA、聚合物、

5.How to make martini topology

第一步：將全原子化學(xué)結(jié)構(gòu)映射到CG表示

將分子分解成小的化學(xué)構(gòu)件，理想情況下每個構(gòu)件有四個重原子。因為大多數(shù)分子不能完全映射到由四個重原子組成的珠子上，所以有些珠子會代表更多或更少的原子數(shù)目。

第二步：選擇合適的鍵合作用

對于大多數(shù)分子來說，使用標(biāo)準(zhǔn)鍵長（0.47 nm）和力常數(shù)（1250 KJ/mol/nm^2）似乎是很有效的。在使用不同的值來更好的表示基礎(chǔ)化學(xué)結(jié)構(gòu)的情況下，在調(diào)整這些值方面沒有限制。特別是對環(huán)狀結(jié)構(gòu)，需要更小的鍵長。

第三步：通過與AA級模擬或?qū)嶒灁?shù)據(jù)進(jìn)行比較，對模型進(jìn)行優(yōu)化

粗?；^程并不一定會導(dǎo)致粒子類型和鍵合相互作用的唯一分配。改進(jìn)粗?；Ｐ偷姆椒ㄊ桥cAA級模擬進(jìn)行比較，類似于使用量化計算改進(jìn)原子模型。結(jié)構(gòu)的比較對于優(yōu)化鍵合作用特別有用。

參考文獻(xiàn)：

https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-62703-017-5_20