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NAMD自学笔记：psf文件的生成以及conf文件的参数设定 已有12人参与
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NAMD自学笔记 一、NAMD中psf文件的生成 最近需要用到NAMD做一些分子模拟，主要是自己的蛋白结构的动力学模拟。当时看了NAMD官网上的tutorial，但还是有些东西不是很清楚，经过多次尝试和请教本站的大侠们终于有所认识，在此将一些目前教程中没有涉及的内容整理一下，期望给广大象我这样的初学者以帮助。 这里我们先说psf文件的生成： 通常pdb文件中包含水分子，教程上只是将蛋白提出来，而如果有其他金属离子则按教程的做法这些离子将不再包含在pdb文件中，所有第一步要仔细检查自己的目标蛋白文件。 我的做法： 1、先用别的软件将pdb文件中的水去掉。如果存在金属离子为单独的一条链，将金属离子合并到蛋白链，并修改其原子序号。 2、检查pdb文件中是否有非天然氨基酸：我的pdb文件中有几个MSE，先将其改为MET。 3、金属离子的立场文件中命名和常用的pdb文件不同：比如Ca在NAMD自带的tutorial的立场文件top_all27_prot_lipid.inp中为CAL，因此将vi修改pdb文件中的CA变为CAL。只用空格，pdb文件中各列的值有空格分隔，其详细格式请看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 这里的ubqp 及输出的ubq改为自己的文件。 注意中文的教程里面： “topology top all27_prot_lipid.inp”这一行有错误，应该是topology top_all27_prot_lipid.inp。立场文件名有错误，（小生一开始没发现，整了好多次才注意到）。 Source name.pgn 生成所需的pdb及psf文件。 如果错误可能是工作目录不对，请CD到对应目录再重新运行。 这里顺便提一下NAMD的安装和编译，在下载NAMD的时候有个安装教程里面的东西很多，试着按照那个readme安装，老出现错误，后来发现里面有个smart-install.pl(忘了可能是smart-config.pl)可以根据提示进行charmm的安装和编译。其他按说明来就可以。 二、蛋白的溶剂化及相关conf文件的参数设定。 这里我们主要讲water box 按照NAMD提供的教程生成蛋白的溶剂化模型。得到protein_wb.pdb以及protein_wb.psf。 然后确定次立方体系的边长 a b c以及中心xyz坐标。 根据教程来就可以 set everyone [atomselect top all] measure minmax $everyone measure center $everyone 边长有xyz坐标的最大值和最小值计算得到。 比如我的系统中 边长分别为 73.1 69.1 72.2 这个边长在conf文中用到，这里是我的理解： 在conf文件中下面部分的参数用到： # 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的值应该比3个边长稍大一点就可以。不知道自己的理解是否正确，但可以运行，且结果也可以。 蛋白溶剂化后可以添加对抗离子，采用VMD-Extention-modeling-add ions 添加0.145mol/L的 NaCl。 后面附conf文件一些参数的说明和修改情况： # Integrator Parameters timestep 2.0 ;# 2fs/step rigidBonds all ;# needed for 2fs steps nonbondedFreq 1 fullElectFrequency 2 stepspercycle 10 #这个后面3个参数改大一些可以节省计算时间，但是我尝试了一下修改为100 200 1000是发生错误，后来一想干脆就安教程中的数据来。可能改为10 20 100可以，但后面最小化的步骤必学是stepspercycle 的整数倍。 # PME (for full-system periodic electrostatics) PME yes PMEGridSpacing 1.0 #manual grid definition #PMEGridSizeX 75 #PMEGridSizeY 72 #PMEGridSizeZ 75 这里的自定义PMEGrid的大小，教程中说这三个数的值最好是2,3,5的指数倍。不是很懂，干脆就不自己定义了。 # Output outputName $outputname restartfreq 500 ;# 500steps = every 1ps dcdfreq 250 xstFreq 250 outputEnergies 100 outputPressure 100 这里输出频率问题很多：按照这个数值输出文件尤其是.dcd文件很大，想改一下跑5ns将这些值改为10000，但结果中蛋白各原子的位置出现错误，好像就是立场错误的样子。将其值改为1000后结果正常。 ############################################################# ## EXECUTION SCRIPT ## ############################################################# # Minimization minimize 1000 #最小化步骤自己写了3000但发现好只跑到1100多就停止了后面的动力学模拟就不跑了。改为1000后正常。 reinitvels $temperature run 2500000 ;# 5ns 三、中断的NAMD如何续跑： 修改.conf ############################################################# ## ADJUSTABLE PARAMETERS ## ############################################################# structure ../MD/tse_ion.psf coordinates ../MD/tse_ion.pdb set previou tse_ion_eq #添加的内容 set current tse_ion_rest #添加的内容 这2个可能并不需要 set temperature 310 set outputname tse_ion_rest #重新计算后输出到新的文件中 bincoordinates ../MD/tse_ion_eq.restart.coor binvelocities ../MD/tse_ion_eq.restart.vel extendedSystem ../MD/tse_ion_eq.restart.xsc #上面3条为需要添加参数。 firsttimestep 301000 #restart from 301000 step ############################################################# ## SIMULATION PARAMETERS ## ############################################################# # Input paraTypeCharmm on parameters ../MD/par_all27_prot_lipid.inp # temperature $temperature 温度不需要这里需要注释掉即前面加个#号。 ############################################################# ## EXECUTION SCRIPT ## ############################################################# # Minimization # minimize 1000 # reinitvels $temperature 最小化也不需要 这2个参数都加上# run 2500000 ;# 5ns 现在我用的和遇到的就这么多。现在基本上可以进行NAMD的动力学模拟了，期望这些能让一些人少走一些弯路。 |
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