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zyj8119

木虫 (著名写手)

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[交流] 【原创】在gromacs的gro中插入小分子已有8人参与

在gromacs的水盒子中插入小分子一直是一个难题，今天我介绍一种编程插入方法，大家又可以看到程序的威力。可以在表面活性剂的水盒子中插入CO2,这个是原始的没有插入CO2的水盒子的gro文件，gro文件来自于杨小震的教材。
http://pic.muchong.com/file.php?id=207
在VMD中显示的图画是这样的：

FORTRAN程序是这样的：

CODE:

  integer nsurf,natom0,nco2,tatom,nch4

        real xc,yc,zc,dl,blx,bly,blz

*     blx,bly,blz are the length of simulation box in x,y,z direction, respectively.

        parameter(nsurf=36,tatom=43,natom0=9180,nch4=0,nco2=1000,

     &          blx=10,bly=10,blz=15)

        character resid(natom0)*8,atomname(natom0)*3,co2name(3)*3

        integer atomid(natom0),atomsn,molsn

        real coor(natom0,6),co2(nco2*3,3),ch4(nch4,3)

        open(10,file='box.gro',status='old')

        do 20 i=1,natom0

        read(10,*)resid(i),atomname(i),atomid(i),coor(i,1),coor(i,2),

     &          coor(i,3)

20    continue

      close(10)

      do 25 i=1,nco2*3

          do 26 j=1,3

          co2(i,j)=0.0

26      continue

25    continue

********************* add CO2 *************************

        do 30 i=1,nco2

50        xc=RAN2(IDUM)*blx

        yc=RAN2(IDUM)*bly

        zc=RAN2(IDUM)*blz

          do 40 j=1,natom0

          dl=sqrt((xc-coor(j,1))**2+(yc-coor(j,2))**2+(zc-coor(j,3))**2)

          if(dl.lt.0.25) goto 50

40      continue

        if(i.ge.2)then

            do 60 k=1,i-1

            kp=(k-1)*3+2

            dl=sqrt((xc-co2(kp,1))**2+(yc-co2(kp,2))**2+(zc-co2(kp,3))**2)

            if(dl.lt.0.25) goto 50

60        continue

        endif

*************** add CO2 *************************

        co2((i-1)*3+2,1)=xc

        co2((i-1)*3+2,2)=yc

        co2((i-1)*3+2,3)=zc

        co2((i-1)*3+1,1)=xc-0.115 

        co2((i-1)*3+1,2)=yc

        co2((i-1)*3+1,3)=zc                      

        co2((i-1)*3+3,1)=xc+0.115

        co2((i-1)*3+3,2)=yc

        co2((i-1)*3+3,3)=zc      

30    continue

*************** add CH4 *************************

        do 62 i=1,nch4

63        xc=RAN2(IDUM)*blx

        yc=RAN2(IDUM)*bly

        zc=RAN2(IDUM)*blz

          do 64 j=1,natom0

          dl=sqrt((xc-coor(j,1))**2+(yc-coor(j,2))**2+(zc-coor(j,3))**2)

          if(dl.lt.0.25) goto 63

64      continue

            do 65 kp=1,nco2*3

            dl=sqrt((xc-co2(kp,1))**2+(yc-co2(kp,2))**2+(zc-co2(kp,3))**2)

            if(dl.lt.0.25) goto 63

65        continue

        ch4(i,1)=xc

        ch4(i,2)=yc

        ch4(i,3)=zc      

62    continue

****************** add CH4 ************************

******************OUTPUT THE NEW GRO FILE ************************

      open(70,file='system.gro',access='append')

        write(70,'(A6)')'system'

        ktotal=natom0+3*nco2+nch4

        write(70,'(I8)')ktotal

        do 120 i=1,nch4

        molsn=i

        atomsn=i

        write(70,666)molsn,'MET','CME',atomsn,

     &             ch4(atomsn,1), ch4(atomsn,2),ch4(atomsn,3)

120   continue

      co2name(1)='OAA'

        co2name(2)='CAC'

        co2name(3)='OAB'

        do 100 i=1,nco2

          do 110 j=1,3

          molsn=i+nch4

          atomsn=(i-1)*3+j+nch4

          kjishu=(i-1)*3+j

          write(70,666)molsn,'DRG',co2name(j),atomsn,

     &               co2(kjishu,1),co2(kjishu,2),co2(kjishu,3)

110     continue

100   continue

        do 80 i=1,nsurf

          do 90 j=1,tatom

          molsn=nco2+i+nch4

          atomsn=nco2*3+(i-1)*tatom+j+nch4

          kjishu=(i-1)*tatom+j

          write(70,666)molsn,'MOR',atomname(kjishu),atomsn,coor(kjishu,1),

     &                   coor(kjishu,2),coor(kjishu,3)

90      continue

80    continue

******************OUTPUT THE NEW GRO FILE ************************

666   format(I5,A3,4X,A3,I5,3F8.3)

      write(70,'(3F10.5)')blx,bly,blz

        write(70,*)''

      close(70)

        end

      FUNCTION RAN2(IDUM)

      INTEGER idum,IM1,IM2,IMM1,IA1,IA2,IQ1,IQ2,IR1,IR2,NTAB,NDIV

      REAL ran2,AM,EPS,RNMX

      PARAMETER (IM1=2147483563,IM2=2147483399,AM=1./IM1,IMM1=IM1-1,

     *IA1=40014,IA2=40692,IQ1=53668,IQ2=52774,IR1=12211,IR2=3791,

     *NTAB=32,NDIV=1+IMM1/NTAB,EPS=1.2e-7,RNMX=1.-EPS)

        INTEGER idum2,j,k,iv(NTAB),iy

      SAVE iv,iy,idum2

      DATA idum2/123456789/, iv/NTAB*0/, iy/0/

      if (idum.le.0) then

        idum=max(-idum,1)

        idum2=idum

        do 11 j=NTAB+8,1,-1

          k=idum/IQ1

          idum=IA1*(idum-k*IQ1)-k*IR1

          if (idum.lt.0) idum=idum+IM1

          if (j.le.NTAB) iv(j)=idum

11    continue

        iy=iv(1)

      endif

      k=idum/IQ1

      idum=IA1*(idum-k*IQ1)-k*IR1

      if (idum.lt.0) idum=idum+IM1

      k=idum2/IQ2

      idum2=IA2*(idum2-k*IQ2)-k*IR2

      if (idum2.lt.0) idum2=idum2+IM2

      j=1+iy/NDIV

      iy=iv(j)-idum2

      iv(j)=idum

      if(iy.lt.1)iy=iy+IMM1

      ran2=min(AM*iy,RNMX)

      return

      END

的操作文件，然后生成新文件，gro文件变成这样的：
http://pic.muchong.com/file.php?id=208
在VMD中的显示变成：

有一部分水分子选择了VDW后，仍然还是显示细线模型，不知道是为什么？其中nsurf是表面活性剂的个数，tatom是单个的表面活性剂分子的原子个数，nCO2是要插入CO2的个数，kjishu是表示对于某种原子个数的计数，molsn是分子个数，atomsn是总体原子个数计数。

[ Last edited by zyj8119 on 2010-12-14 at 12:33 ]

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好好学习，天天向上。

1楼 2010-12-14 03:09:42

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zyj8119

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引用回帖:

Originally posted by zyj8119 at 2010-12-14 03:09:42:
在gromacs的水盒子中插入小分子一直是一个难题，今天我介绍一种编程插入方法，大家又可以看到程序的威力。可以在表面活性剂的水盒子中插入CO2,这个是原始的没有插入CO2的水盒子的gro文件，gro文件来自于杨小震的教 ...

问下版主，蛋白质中也可以插入CO2,N2,CH4这样的小分子吗？研究其相互作用？