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pang04

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专业: 天然药物化学

[交流] Amber、Gromacs学习心得已有2人参与

文章来源：公众号“科研讨论圈”

1.分子对接研究，Pymol软件的使用，ACE2，蛋白小分子相互作用图解，同源蛋白，蛋白模型优化，构建大环，天然产物，Autodock使用，蛋白受体格点计算，1IEP晶体复合物，ZDOCK的使用，Sybyl软件的使用，3D-QSAR模型指导Drug Discovery，骨架替换等；

2.蛋白受体优化及坐标文件准备，不同角度评价对接结果，化合物库获取，结果分析（打分值、能量项分解及相互作用），共价对接，药效团特征修饰，富集分析等。

3.分子力学、分子力场、GCC/Open MPI/AMBER安装运行、蛋白数据库、对象模型构建、MMPBSA方法、重要基团相互作用机理、经典案例复现等。

4.GROMACS分子动力学蛋白模拟、药物开发溶剂筛选，生物体系建模

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一.分子动力学入门理/论
教学目标：了解本方向内容、理论基础、研究意义。
1分子力学简介
1.1分子力学的基本假设
1.2分子力学的主要形式
2分子力场
2.1分子力场的简介
2.2分子力场的原理
分子力场的分类及应用
二.LINUX入门
教学目标：掌握数值计算平台，熟悉计算机语言，能够使用vim编辑器简单编辑文件。
3LINUX 简介
3.1用户属组及权限
3.2目录文件属性
3.3LINUX基础命令
3.4LINUX环境变量
Shell常用命令练习
三.AMBER简介及安装
教学目标：了解Amber软件历史发展，熟悉安装环境，支撑环境编译。
4AMBER简介和安装
4.1GCC简介及安装
4.2Open MPI简介及安装
AMBER安装运行
四.研究对象模型获取
教学目标：如何确立研究对象，熟悉蛋白数据库的使用，如何对研究对象建模。
5模型文件的预处理
5.1模型来源简介
蛋白文件简介
五.研究对象模型构建
教学目标：熟悉模型预处理流程,掌握输入文件的编写，能够独立完成体系动力学之前的准备工作。
6模型文件的预处理
6.1蛋白预处理
小分子预处理
6.3AMBER力场简介
6.4拓扑文件、坐标文件简介
6.5top、crd文件的生成
6.6tleap模块的使用
案例实践：
HIV-1复合物的预处理
六.分子动力学模拟
教学目标：分子动力学流程，AMBER软件动力学原则
7能量优化、分子动力学模拟
7.1能量优化意义以及方法
7.2模拟温度调节意义及方法
7.3溶剂模型分类及选择
7.4动力学模拟输入文件的编写
7.5运行分子动力学模拟
7.6输出内容解读
案例实践：
HIV-1复合体系能量优化、分子动力学模拟
七.结合自由能计算
教学目标：熟悉结合自由能计算的意义、MMPBSA方法以及流程。
8焓变计算
8.1实验数据分析及检索
8.2MM/PBSA结合自由能计算原理
8.3GB模型讲解及分类
8.4焓变输入文件的编写
焓变结果解读
9熵变计算
9.1Nmode计算熵变原理
9.2熵变输入文件的编写
9.3焓变结果解读
实验值与理论值对照分析
案例实践：
HIV-1与抑制剂之间结合自由能计算
八.可视化软件
教学目标：熟悉可视化软件获取渠道、软件安装以及基本使用，采用可视化软件辅助科研工作。
103D可视化分析
10.1VMD安装和使用
10.2Discovery Studio 安装和使用
Pymol 安装和使用
九.基于分子动力学的轨迹特征获取
教学目标：从动力学模拟出的构象出发，洞悉构象转变，解释实验想象，预测实验结果
11构象分析
11.1RMSD分析
11.2B-Factory 分析
RMSF分析
11.4RG分析
11.5二级结构分析
11.6VMD动画展示
距离角度测量
十.基于能量的相互作用机理分析
教学目标：从能量角度出发，分析分子间、残基间、重要基团间相互作用机理，对实验提供理论指导
12能量分析
12.1残基分解（相互作用分析）
12.2丙氨酸扫描（寻找热点残基）
12.3氢键网络（其它相互作用）
十一.经典工作复现
教学目标：引导初学者了解本方向中经典工作，复现工作中重要分析手段，加深同学对本方向的理解。
13经典文献工作复现(请同学在课前自行下载仔细阅读)
13.1Jianzhong Chen, Xingyu Wang, Laixue Pang, John Z H Zhang, Tong Zhu. Nucleic Acids Res., 47(13): 26 Pages 6618–6631.
DOI: 10.1093/nar/gkz499
(1)MM/GBSA结合自由能计算
(2)相关性分析
(3)相互作用能的提取与讨论
(4)氢键网络分析
(5)RMSF分析热点残基和活跃结构区域
DCCP解析体系内部动力学特征
13.2Fu, Tt., Tu, G., Ping, M. et al. Subtype-selective mechanisms of negative allosteric modulators binding to group I metabotropic glutamate receptors. Acta Pharmacol Sin (2020).
DOI: 10.1038/s41401-020-00541-z
(1)分子对接技术
(2)MD模拟运动学
(3)NAMs与mGlu1和mGlu5结合的初始结合构象
(4)mGlu1-NAM配合物的相互作用及结合自由能分析
(5)NAM绑定mGlu1中的“热点”和“热点”残基分析
(6)mGlu5-NAM配合物的相互作用及结合自由能分析
(7)NAM–mGlu5共同识别机制分析
(8)分子动力学模拟真实性检测
(9)mGlu1和mGlu5对NAMs的选择机制
(10)mGlu1和mGlu5中非保守残基的不同性质决定了NAMs的结合模式
(11)mGlu1和mGlu5中保守残基稳定NAMs结合模式的不同作用
双靶标抑制剂的结合机制

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