NAMD入门教程(一) - 图文

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writepsf ubq.psf

8、输入完成之后,保存文件。注意文件保存在1-1-build目录中,文件名为ubq.pgn,文件类型选择文本文档。然后退出写字板。这样我们便制作了pgn文件,这一文件可以被psfgen软件包所识别,并处理成我们想要的psf文件。我们需要在VMD中使用该文件调用psfgen数据包

下面我们详细介绍一下刚刚输入的每一行命令的意义:

package require psfgen:通知VMD我们将要调用psfgen数据包

topology top all27_prot_lipid.inp:载入拓扑文件 top_all27_prot_lipid.inp pdbalias residue HIS HSE:改变组氨酸残基名,使得残基名称能够和拓扑文件中的一致。在pdb文件中组氨酸残基名是HIS,而在拓扑文件中组氨酸残基名为 HSE, HSD, HSP 三种。分别对应组氨酸的三个不同的带电荷形式。

pdbalias atom ILE CD1 CD:改变异亮氨酸中的原子名。pdb文件中异亮氨酸δ碳的

名称为CD1,而拓扑文件中原子名应该为CD。

segment U {pdb ubqp.pdb}:生成一个集合(segment)U,包含ubqp.pdb中的所有原

子。

coordpdb ubqp.pdb U:从ubqp.pdb中读取坐标,比较各个原子的名称是否对应,然

后旧的集合名被改换成新的名称“U”。

guesscoord:根据拓扑文件推测缺少的原子(氢原子)的空间位置。

writepdb ubq.pdb:生成新的pdb文件,包含所有原子的坐标,包括刚刚推测出的氢

原子。

writepsf ubq.psf:生成psf文件,该文件包含蛋白结构的全部信息。

知识链接:组氨酸的三种离子模式

知识链接:PDB文件中原子的命名方式 9、如果刚刚关闭了VMD,则重新打开,改变目录至1-1-build。然后输入以下命令: source ubq.pgn

这样我们就成功得到了含有氢原子的psf文件。同时,可以看到VMD TKConsole中显示

出系统返回的信息。信息显示我们的系统中有1231个原子,631个原子的坐标是推测的(图)。

现在在你的1-1-build文件夹下应当有ubq.pdb和ubq.psf两个文件。到此为止,我们已经成功制作了下一步分子动力学模拟所需的psf文件。 2.2 蛋白质的溶质化

显然在真实情况下,蛋白质不是在真空中存在下面。所以我们需要把蛋白质放入一个水环境中,以更真实的模拟生物体内的环境。我们可以使用两种水体环境进行动力学模拟:

? 球状水体(water sphere)。水体包围蛋白质,四周则是真空,动力学模拟时没

有周期性边界条件(periodic boundary condition)

? 立方水体(water box)。立方水体是正六面体形状的水体(不一定是正立方体)。

使用立方水体需要我们设定周期性边界条件。

2.2.1 生成球状水体(water sphere)

我们将使用一个脚本文件建立球状水体。脚本文件在1-1-build目录下,文件名是wat_sphere.tcl。

1、如果刚刚关闭了VMD,则重新打开,改变目录至1-1-build。然后输入以下命令: source wat_sphere.tcl

输入之后VMD将会调用脚本文件,之后VMD会反馈一系列信息(图),

2、由所给的信息我们可以看出,VMD生成了两个文件:ubq_ws.pdb文件和ubq_ws.psf。 在最后两行还给出了生成的球状水体的质心坐标(center of mass of sphere)和球状水体的半径(radius of sphere),精确到小数点后第十位。记下这些数字,以后我们还会用到。

这时在图形窗口中却会出现一个立方水体包围的蛋白质分子(图)。不过没有关系,在VMD主窗口中可见分子名为del_water,并不是我们所要的结果。我们的最终结果已经储存在1-1-build中,文件名分别为ubq_ws.pdb和ubq_ws.psf。

3、下面我们将看一下生成的球形水体究竟是什么样子的。在主窗口中单击del_water 分子,选择Molecule → Delete Molecule 菜单项删除该分子;然后选择 File → New Molecule,单击Browse 按钮,在1-1-build目录下找到ubq_ws.pdb文件,单击Load载入该蛋白,可以看到球状水体包围的蛋白(如图)。说明我们已经成功地生成了球状水体包围的泛素分子。

2.2.2 生成立方水体(water box)

下面我们将把泛素放入一个立方体状的水环境中。我们使用的是VMD提供的solvate软件包。该软件包位于VMD的/plugins/noarch/tcl目录下。不过我们不需要自己找到它。只要通知VMD我们将使用该软件包,VMD就会载入它。

1、打开VMD,选择 Extensions→TK Console菜单项,在VMD TKConsole 窗口中输入:

package require solvate

这时VMD就会载入solvate软件包。窗口返回数字:1.2 说明我们所使用的软件包是solvate 1.2。确保当前目录是1-1-build,否则用cd命令改变当前目录至1-1-build,然后输入:

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