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NAMD自學(xué)筆記：psf文件的生成以及conf文件的參數(shù)設(shè)定 已有12人參與
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NAMD自學(xué)筆記 一、NAMD中psf文件的生成 最近需要用到NAMD做一些分子模擬，主要是自己的蛋白結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模擬。當(dāng)時(shí)看了NAMD官網(wǎng)上的tutorial，但還是有些東西不是很清楚，經(jīng)過多次嘗試和請(qǐng)教本站的大俠們終于有所認(rèn)識(shí)，在此將一些目前教程中沒有涉及的內(nèi)容整理一下，期望給廣大象我這樣的初學(xué)者以幫助。 這里我們先說psf文件的生成： 通常pdb文件中包含水分子，教程上只是將蛋白提出來，而如果有其他金屬離子則按教程的做法這些離子將不再包含在pdb文件中，所有第一步要仔細(xì)檢查自己的目標(biāo)蛋白文件。 我的做法： 1、先用別的軟件將pdb文件中的水去掉。如果存在金屬離子為單獨(dú)的一條鏈，將金屬離子合并到蛋白鏈，并修改其原子序號(hào)。 2、檢查pdb文件中是否有非天然氨基酸：我的pdb文件中有幾個(gè)MSE，先將其改為MET。 3、金屬離子的立場(chǎng)文件中命名和常用的pdb文件不同：比如Ca在NAMD自帶的tutorial的立場(chǎng)文件top_all27_prot_lipid.inp中為CAL，因此將vi修改pdb文件中的CA變?yōu)镃AL。只用空格，pdb文件中各列的值有空格分隔，其詳細(xì)格式請(qǐng)看http://blog.163.com/nm_myc_1013/ ... 455201331842724812/。 4、搞定pdb文件后，修改下教程中的pgn文件， package require psfgen topology top_all27_prot_lipid.inp pdbalias residue HIS HSE pdbalias atom ILE CD1 CD segment U {pdb ubqp.pdb} coordpdb ubqp.pdb U guesscoord writepdb ubq.pdb writepsf ubq.psf 這里的ubqp 及輸出的ubq改為自己的文件。 注意中文的教程里面： “topology top all27_prot_lipid.inp”這一行有錯(cuò)誤，應(yīng)該是topology top_all27_prot_lipid.inp。立場(chǎng)文件名有錯(cuò)誤，（小生一開始沒發(fā)現(xiàn)，整了好多次才注意到）。 Source name.pgn 生成所需的pdb及psf文件。 如果錯(cuò)誤可能是工作目錄不對(duì)，請(qǐng)CD到對(duì)應(yīng)目錄再重新運(yùn)行。 這里順便提一下NAMD的安裝和編譯，在下載NAMD的時(shí)候有個(gè)安裝教程里面的東西很多，試著按照那個(gè)readme安裝，老出現(xiàn)錯(cuò)誤，后來發(fā)現(xiàn)里面有個(gè)smart-install.pl(忘了可能是smart-config.pl)可以根據(jù)提示進(jìn)行charmm的安裝和編譯。其他按說明來就可以。 二、蛋白的溶劑化及相關(guān)conf文件的參數(shù)設(shè)定。 這里我們主要講water box 按照NAMD提供的教程生成蛋白的溶劑化模型。得到protein_wb.pdb以及protein_wb.psf。 然后確定次立方體系的邊長(zhǎng) a b c以及中心xyz坐標(biāo)。 根據(jù)教程來就可以 set everyone [atomselect top all] measure minmax $everyone measure center $everyone 邊長(zhǎng)有xyz坐標(biāo)的最大值和最小值計(jì)算得到。 比如我的系統(tǒng)中 邊長(zhǎng)分別為 73.1 69.1 72.2 這個(gè)邊長(zhǎng)在conf文中用到，這里是我的理解： 在conf文件中下面部分的參數(shù)用到： # Periodic Boundary Conditions cellBasisVector1 74.0 0.0 0.0 cellBasisVector2 0.0 70.0 0.0 cellBasisVector3 0.0 0 73.0 cellOrigin 24.3 59.8 32.6 其中 cellBasisVector123的值應(yīng)該比3個(gè)邊長(zhǎng)稍大一點(diǎn)就可以。不知道自己的理解是否正確，但可以運(yùn)行，且結(jié)果也可以。 蛋白溶劑化后可以添加對(duì)抗離子，采用VMD-Extention-modeling-add ions 添加0.145mol/L的 NaCl。 后面附conf文件一些參數(shù)的說明和修改情況： # Integrator Parameters timestep 2.0 ;# 2fs/step rigidBonds all ;# needed for 2fs steps nonbondedFreq 1 fullElectFrequency 2 stepspercycle 10 #這個(gè)后面3個(gè)參數(shù)改大一些可以節(jié)省計(jì)算時(shí)間，但是我嘗試了一下修改為100 200 1000是發(fā)生錯(cuò)誤，后來一想干脆就安教程中的數(shù)據(jù)來�？赡芨臑�10 20 100可以，但后面最小化的步驟必學(xué)是stepspercycle 的整數(shù)倍。 # PME (for full-system periodic electrostatics) PME yes PMEGridSpacing 1.0 #manual grid definition #PMEGridSizeX 75 #PMEGridSizeY 72 #PMEGridSizeZ 75 這里的自定義PMEGrid的大小，教程中說這三個(gè)數(shù)的值最好是2,3,5的指數(shù)倍。不是很懂，干脆就不自己定義了。 # Output outputName $outputname restartfreq 500 ;# 500steps = every 1ps dcdfreq 250 xstFreq 250 outputEnergies 100 outputPressure 100 這里輸出頻率問題很多：按照這個(gè)數(shù)值輸出文件尤其是.dcd文件很大，想改一下跑5ns將這些值改為10000，但結(jié)果中蛋白各原子的位置出現(xiàn)錯(cuò)誤，好像就是立場(chǎng)錯(cuò)誤的樣子。將其值改為1000后結(jié)果正常。 ############################################################# ## EXECUTION SCRIPT ## ############################################################# # Minimization minimize 1000 #最小化步驟自己寫了3000但發(fā)現(xiàn)好只跑到1100多就停止了后面的動(dòng)力學(xué)模擬就不跑了。改為1000后正常。 reinitvels $temperature run 2500000 ;# 5ns 三、中斷的NAMD如何續(xù)跑： 修改.conf ############################################################# ## ADJUSTABLE PARAMETERS ## ############################################################# structure ../MD/tse_ion.psf coordinates ../MD/tse_ion.pdb set previou tse_ion_eq #添加的內(nèi)容 set current tse_ion_rest #添加的內(nèi)容 這2個(gè)可能并不需要 set temperature 310 set outputname tse_ion_rest #重新計(jì)算后輸出到新的文件中 bincoordinates ../MD/tse_ion_eq.restart.coor binvelocities ../MD/tse_ion_eq.restart.vel extendedSystem ../MD/tse_ion_eq.restart.xsc #上面3條為需要添加參數(shù)。 firsttimestep 301000 #restart from 301000 step ############################################################# ## SIMULATION PARAMETERS ## ############################################################# # Input paraTypeCharmm on parameters ../MD/par_all27_prot_lipid.inp # temperature $temperature 溫度不需要這里需要注釋掉即前面加個(gè)#號(hào)。 ############################################################# ## EXECUTION SCRIPT ## ############################################################# # Minimization # minimize 1000 # reinitvels $temperature 最小化也不需要 這2個(gè)參數(shù)都加上# run 2500000 ;# 5ns 現(xiàn)在我用的和遇到的就這么多�，F(xiàn)在基本上可以進(jìn)行NAMD的動(dòng)力學(xué)模擬了，期望這些能讓一些人少走一些彎路。 |
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