分子动力学攻略.docx

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分子动力学攻略

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ps.不同意文中的一些观点，但是文章非常好的！

推荐给大家。

此文为dddc_redsnow发表于biolover上的关于分子动力学的系列原创文章，相当经典与精彩，特此将系列文章整合，一起转载，望学习动力学的新手们共同学习，提高进步，在此特向dddc_redsnow本人表示感谢。

动力学系列之一（gromacs，重发）

在老何的鼓励下，发一下我的gromacs上手手册（我带人时用的，基本半天可以学会gromcas）

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#Processproteinfilesstepbystep#

######################################################

pdb2gmx-f2th_cap.pdb-o2th_cap.gro-p2th_cap.top-ignh-ter

nedit2th_cap.top

editconf-f2th_cap.gro-o2th_cap_box.gro-d1.5

genbox-cp2th_cap_box.gro-cs-p2th_cap.top-o2th_cap_water.gro

make_ndx-f2th_cap_water.gro-o2th_cap.ndx

genpr-f2th_cap_water.gro-n2th_cap.ndx-o2th_cap_All.itp

genpr-f2th_cap_water.gro-n2th_cap.ndx-o2th_cap_M.itp

genpr-f2th_cap_water.gro-n2th_cap.ndx-o2th_cap_C.itp

neditFlavo.itp

grompp-fem.mdp-c2th_cap_water.gro-p2th_cap.top-oprepare.tpr

genion-sprepare.tpr-o2th_cap_water_ion.gro-np1-pq1

#####################################################

#Minimizestepbystep#

#1.minimizationfixingwholeprotein#

#2.minimizationfixingmaincharinofprotein#

#3.minimizationfixingCaofprotein#

#4.minimizationwithoutfix#

#####################################################

grompp-np4-fem.mdp-c2th_cap_water_ion.gro-p2th_cap.top-ominimize_water.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-sminimize_water.tpr-ominimize_water.trr-cminimize_water.gro-eminimize_water.edr-gminimize_water.log&

grompp-np4-fem.mdp-cminimize_water.gro-p2th_cap.top-ominimize_sidechain.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-sminimize_sidechain.tpr-ominimize_sidechain.trr-cminimize_sidechain.gro-eminimize_sidechain.edr-gminimize_sidechain.log&

grompp-np4-fem.mdp-cminimize_sidechain.gro-p2th_cap.top-ominimize_sidechain_ex.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-sminimize_sidechain_ex.tpr-ominimize_sidechain_ex.trr-cminimize_sidechain_ex.gro-eminimize_sidechain_ex.edrminimize_sidechain_ex.log&

grompp-np4-fem.mdp-cminimize_sidechain_ex.gro-p2th_cap.top-ominimize_all.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-sminimize_all.tpr-ominimize_all.trr-cminimize_all.gro-eminimize_allx.edr-gminimize_all.log&

editconf-fminimize_all.gro-ominimize_all.pdb

#####################################################

#Raisetemperaturestepbystep#

#1.raisefrom0Kto100Kfixingwholeprotein#

#2.raisefrom100Kto200Kfixingwholeprotein#

#3.raisefrom200Kto300Kfixingwholeprotein#

#4.balancefixingmaincharinofprotein#

#5.balancefixingCaofprotein#

#####################################################

grompp-np4-fheat.mdp-cminimize_all.gro-p2th_cap.top-otemperature100K.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-stemperature100K.tpr-otemperature100K.trr-ctemperature100K.gro-etemperature100K.edr-gtemperature100K.log&

grompp-np4-fheat.mdp-ctemperature100K.gro-p2th_cap.top-otemperature200K.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-stemperature200K.tpr-otemperature200K.trr-ctemperature200K.gro-etemperature200K.edr-gtemperature200K.log&

grompp-np4-fheat.mdp-ctemperature200K.gro-p2th_cap.top-otemperature300K.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-stemperature300K.tpr-otemperature300K.trr-ctemperature300K.gro-etemperature300K.edr-gtemperature300K.log&

g_energy-ftemperature300K.edr-stemperature300K.tpr-otemperature300K.xvg

grompp-np4-fheat.mdp-ctemperature300K.gro-p2th_cap.top-oT300K_M.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-sT300K_M.tpr-oT300K_M.trr-cT300K_M.gro-eT300K_M.edr-gT300K_M.log&

grompp-np4-fheat.mdp-cT300K_M.gro-p2th_cap.top-oT300K_Ca.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-sT300K_Ca.tpr-oT300K_Ca.trr-cT300K_Ca.gro-eT300K_Ca.edr-gT300K_Ca.log&

grompp-np4-fheat.mdp-cT300K_Ca.gro-p2th_cap.top-oT300K_MD.tpr

mpirun-np4mdrun-nice0-sT300K_MD.tpr-oT300K_MD.trr-cT300K_MD.gro-eT300K_MD.edr-gT300K_MD.log&

至此，全部搞定，可以跑了。

PJ的东西放出来敏感，原创的教学东西也可以收精华吧

动力学系列之二（amber基础篇）

上次写了一个，结果一下在因为发贴的原因丢了，加上最近忙的要命，不过还是吃完饭干活前，静下心写一下amber，amber远比gromacs要复杂（不过还比不上charmm，估计第一次看charmm脚本的人一定觉得自己选错了行当，类fortran的语言加上自创的格式，唉，又是一段心酸的往事...）。

我把amber分成两部分讲，第一部分讲基础，第二部分讲应用。

这里先讲第一部分。

1.关于整体概括.amber的文件格式有三种最为重要：

top,crdandpdb。

pdb可以生成topandcrd,topandcrd也可以转换成pdb，这些都是ascii码文件，可以手动编辑（这也是DNA+Protein时候有时不得不作的事情，巨大的工作量）。

top文件中是拓扑文件，相当于gromacs的top，不过直接把lib的参数搞过来，不要再调用lib了。

crd文件是坐标和速度文件，类似于gro文件，pdb不用我说了吧。

2.amber中的概念:

所有的单元从原子，小分子，残基，碱基等等一直到大分子都是unit，熟悉C++,JAVA的朋友想一下object就理解了，amber的xleap的操作就像一个外包体，利用object的独立性进行关联，组合或者分拆object,实现不同的功能，每一个unit都是独立单元。

而标准的氨基酸，碱基就像class，你自己的蛋白就是object。

每个class对应多个有自己名字的object。

这些都是在xleap中实现的，xleap就是利用这种关系来导入，修改蛋白或者DNA/RNA。

3.amber自带gaff力场（比gromacs那个网页算的小分子正规多了），适用于大部分有机小分子，当然修改力场文件可以让你获得更多的支持，尤其是特殊的原子比如说卤素，金属原子。

电荷是采用的resp拟和，而不是原子的partialcharge，这个的优点见JACS的原始文献，不再赘述，主要是考虑极化。

4.通过xleap搞定了大分子，小分子，水，溶剂离子，跑得时候就是sander了，当然8以后的pmemd是更好的选择，不过只能跑pme方式的动力学。

5.轨迹文件amber做的不好，太大，没有压缩。

断点续跑也不如gromacs，半