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标题: gromacs继续算，想保存当前的速度信息
摘要: [gromacs继续算，想保存当前的速度信息] gromacs跑MD，一开始设定跑10 ns，停下来之后如果想接着再跑10 ns，想保留10 ns处的速度信息，是不是只需把mdp文件里的gen_vel参数改为no就行了？ 关键词:[]……
gromacs跑MD，一开始设定跑10 ns，停下来之后如果想接着再跑10 ns，想保留10 ns处的速度信息，是不是只需把mdp文件里的gen_vel参数改为no就行了？回复gromacs有续跑的命令，是直接从你要你上一个时间开始，续跑完将续跑的和之前的合并就可以了。没太明白你说的保留10ns处的速度？……回复那mdp文件里需不需要修改什么参数？如gen_vel是yes 还是 no ?回复
那mdp文件里需不需要修改什么参数？如gen_vel是yes 还是 no ?... 这个我不太清楚，应该不需要修改吧回复改成no就可，yes是从指定的温度给每个原子指定随机速度。另外，如果最后需要把两个轨迹文件合并，请注意修改tinit。回复
gromacs有续跑的命令，是直接从你要你上一个时间开始，续跑完将续跑的和之前的合并就可以了。没太明白你说的保留10ns处的速度？…… 如何合并？可以直接用cat命令把traj_1.xtc和traj_2.xtc合起来吗？回复
如何合并？可以直接用cat命令把traj_1.xtc和traj_2.xtc合起来吗？... 是的
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电话：021-VMD加载GROMACS轨迹的速度信息与时间信息
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16:56:11Sobereva曾给过一个tcl脚本, 用于解决VMD不能读入GROMACS轨迹速度信息的问题, 具体参考 . 最近我需要用到VMD的这个功能, 就稍微看了下tcl的语法, 在原代码的基础上改进了一点, 使其使用更简单. 同时结合Sobereva的另一段代码 , 在播放轨迹的同时显示出模拟时间.下面模拟的是C20和C60分子的相撞过程, 播放轨迹时对每个原子根据速度大小进行着色.使用方法运行MD前将grompp.mdp文件中trr与xtc的输出频率设为相同使用gmx traj -f traj.trr -ov抽取traj.trr轨迹文件中的速度, 默认存为veloc.xvg使用VMD加载初始的conf.gro文件和traj.xtc轨迹文件(直接使用trr文件可能更简单, 但速度稍慢). 也可直接使用命令vmd conf.gro traj.xtc将vt.tcl脚本复制到轨迹文件所在目录下VMD命令行窗口中执行source vt.tcl使脚本生效VMD命令行窗口中执行loadveloc即可加载veloc.xvg文件中的速度. 如果速度文件的名称不是veloc.xvg, 则使用loadveloc 速度文件名即可如果播放轨迹时需要显示时间, 可在VMD命令行窗口中执行showtime. 执行showtime off则关闭时间显示. 默认的时间间隔为0.5 fs, 起始时间为0, 如需更改, 可使用showtime on 时间间隔 起始时间播放轨迹时对每个原子根据速度大小进行着色, 可通过Graphics | Representations... | Coloring Method | trajectory | Velocity. 如需根据某一方向速度大小着色, 可使用User(x方向), User2(y方向),User3(z方向)更改颜色方案, 可使用Graphics | Colors... | Color Scale | Method.几点说明这种基于tcl的方法可行, 但需要编写tcl脚本. 如果你不喜欢tcl脚本的话, 至少还有两个变通的替代方案: 1. 可以将gromacs的轨迹文件转换为lammps的轨迹文件, 因为vmd支持读取lammps轨迹文件中的速度. 2. 将速度写到pdb文件中的温度因子或电荷列中, 再根据相应的项进行着色. gmx traj的-cv选项一定程度上可以完成这点, 但效率太低.对原子根据其速度进行着色并不总是最好的方法, 更好的方法是根据动能或温度进行着色. 一则原子类型不同时, 质量小的原子速度会相对较大, 二则人们对原子速度大小没有多少直观感觉, 添加颜色标尺时不易把握. 如果使用相对动能或温度, 就更加直观, 也更容易把握了. 只要对脚本稍加修改就可以达到这个目的.对于温度或速度这种物理量而言, 使用分散颜色方案是最好的, VMD中接近这种颜色方案的是BWR, 但仍有不少差距. 如果想使用自定义的颜色方案, 除了自己写tcl代码以外, 目前我不知道有没有简单的办法. 有关发散颜色方案的信息可参考我的另外两篇博文: , .tcl中的trace可以使用回调函数(callback)进行变量跟踪, 使用trace时回调函数必须带有参数, 否则执行有问题. 此外, 新版本tcl中trace的语法有所改变, 上面脚本中的使用方式以后会废弃, 建议大家使用时尽量使用新版本的语法. 具体可参看下面的资料: , .vt.tcl脚本vt.tcl 1
54proc showtime {{opt on}{dtin0.5}{t0in0}}{global vmd_frame;global dt;global t0
set dt $dtinset t0 $t0inif{$opt==on}{trace variable vmd_frame([molinfo top]) w traceframe
}elseif{$opt==off}{draw delete all
trace vdelete vmd_frame([molinfo top]) w traceframe
}}proc traceframe {name elem ops}{global vmd_frame;global dt;global t0
draw delete all
draw color white
set time [format&%6.1f fs&[expr($vmd_frame([molinfo top])*$dt)+$t0]]draw text {0-5-5}&$time& size 4 thickness 4}proc loadveloc {{Fxvg veloc.xvg}}{set Mol
[atomselect top all]set Natm [$Molnum]set Nfrm [molinfo top get numframes]set Fxvg [open$Fxvg r]gets$Fxvg txt
while{[string match {[\#@]*} $txt]} {gets$Fxvg txt
}set txt [split$txt\t]for{set i 1}{$i&$Nfrm}{incr i}{$Molframe$iset Vx {};set Vy {};set Vz {}for{set j 0}{$j&$Natm}{incr j}{lappend Vx [lindex$txt[expr3*$j+1]]lappend Vy [lindex$txt[expr3*$j+2]]lappend Vz [lindex$txt[expr3*$j+3]]}$Molset vx $Vx$Molset vy $Vy$Molset vz $Vz$Molset user
$Vx$Molset user2 $Vy$Molset user3 $Vzgets$Fxvg txt
set txt [split$txt\t]}close$Fxvg}◆本文地址: , 转载请注明◆
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GROMACS? 教程?GROMACS Introductory TutorialGromacs ver 4.0Author:John E. Kerrigan, Ph.D. Associate Director, Bioinformatics The Cancer Institute
of NJ 195 Little Albany Street New Brunswick, NJ 08903 Phone: Fax: Email: (732) 235-) 235-6267 kerrigje@umdnj.edu翻译：梁（）1? ?GROMACS? 教程?GROMACS教程：蜘蛛毒素肽的研究 Yu, H., Rosen, M. K., Saccomano, N. A., Phillips, D., Volkmann, R. A., Schreiber, S. L.: Sequential assignment and structure determination of spider toxin omega-Aga-IVB. Biochemistry 32 pp. 1) GROMACS是一个使用经典分子动力学理论研究蛋白质动力学的高端的高效的工具[1]。这 个 软 件 包 是 遵 守 GNU 许 可 的 免 费 软 件 ， 可 以 从 以 下 站 点 下 载 ： http://www.gromacs.org 。 GROMACS可以在linux，unix，和Windows（新开发的）上使用 摘要：在本教程中，你将研究一个从漏斗形蜘蛛的毒液中分离的毒素。过去毒液毒素用来鉴定 阳离子通道。钙离子通道调节这种离子进入细胞。神经信号受到神经细胞中离子平衡的高度控 制。人们认为象蜘蛛毒素这类毒液中暴露的带正电的残基会倾向于与细胞离子通道入口的带负 电的残基结合。本教程中的蜘蛛毒素中带正电的残基主要朝向肽链的一侧。离子通道的堵塞导 致了神经信号的中断，最终导致麻痹和死亡（通过呼吸判断）。 我们将使用显性溶剂动力学的方法研究这个小肽。首先比较真空中和溶解的模型。我们将 把小肽溶在水盒子里，紧接着用牛顿运动定律加以平衡。我们还将比较和对比补偿离子在显 性溶剂动力学中的影响。我们希望解决如下问题： 小肽的二级结构在动力学条件下是否稳定？ 带正电的残基侧链是否主要朝向肽结构的一侧？补偿离子是保持在正电残基附近还是在 四周移动？ 水在维持蛋白结构中扮演什么角色？ 注意：在本教程中，将要生成gromacs（*.gro）结构文件，可以用VMD（下载地址： http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/）查看。另外，你需要下载GROMACS 用户手册 （下载地址：http://www.gromacs.org） 下载pdb文件1OMB.PDB(http://www.rcsb.org/pdb/) 建议先用Deep View软件观察下载的文件，看是否有混乱的现象（缺失侧链）Deep View 可以补充缺失的侧链（但是，注意Deep View可能会在添加的侧链前加上特殊符 号，而且这些符号只能手工去掉！）这个pdb文件不存在侧链的缺失，我们就不必担心 了。 在你的unix主目录下建立一个名为“fwspider”的文件夹。在此文件夹下新建三个子 文件夹，分别命名为：“invacuo”“wet”和“ionwet”。用sftp将1OMB.pdb拷贝到2? ?GROMACS? 教程?fwspider的每个子文件夹中。 （重要！无论何时将一个文本文件从windows系统拷贝到unix系统，一定要转成unix 文本文件？？可以用to_unix命令（如to_unix filename filename，将filename文件转成unix 文本文件。在RedHat Linux中，用dos2unix命令。）象MS Word这类Windows文本编辑器 加入的控制符可能在unix程序中产生错误。） 用pdb2gmx处理pdb文件。pdb2gmx（查看选项用pdb2gmx Ch; 其实可以用-h选项查看所 有Gromacs命令的帮助文档）命令将pdb文件转换成gromacs文件并产生拓扑文件。因为本pdb 文件是由NMR产生的，含有氢原子，因此用-ignh选项忽略文件中的氢原子。-ff选项用来指定 力场（G43a1 是Gromos96力场，一个通用原子力场）。-f 读入pdb文件，-o 指定一个新产生 的pdb文件（也可以是其它多种类型文件）的文件名。-p指定新产生的拓扑文件名。拓扑文件 包含了所有力场参数（基于一开始选择的力场），因此非常重要。研究表明SPC/E 水模型[2] 在水盒子模拟中表现最好。用spce水模型研究长程静电相互作用较好。因此我们用-water来指 定水模型。 pdb2gmx Cignh Cff G43a1 Cf 1OMB.pdb Co fws.pdb Cp fws.top Cwater spce建立盒子。 editconf -bt cubic Cf fws.pdb Co fws.pdb Cd 0.9 用上面的命令建立了一个简单的立方体盒子。-d决定了盒子的尺寸，即盒子边缘距离分子 边缘0.9nm（9?）。理论上在绝大多数系统中，-d都不能小于0.85nm。[4] [注释：editconf 也可以用来进行gromacs文件（*.gro）和pdb文件（*.pdb）的相互转化。 例如：editconf Cf file.gro Co file.pdb 将file.gro 转换为 file.pdb] 现在就可以用产生的文件进行真空模拟了。真空模拟就是先能量最小化，然后进行动态模 拟。（思考真空模拟为何不需要位置限制动态模拟？） 在盒子中放入溶剂 genbox Ccp fws.pdb Ccs spc216.gro Co fws_b4em.pdb Cp fws.top genbox命令在editconf产生的盒子基础上生成水盒子。上面的命令行指定了spc水盒子。 genbox命令可以在给定尺寸的盒子中加入正确数目的水分子。 设置能量最小化 用em.mdp文件。Gromacs用*.mdp文件指定所有计算的参数。看一下文件的内容。它确定3? ?GROMACS? 教程?用最陡下降法消除范德华位置冲突。编辑文件，将nsteps变成400。如果最小化不能收敛，就 用nsteps=500再做一次。（最小化在400步内是能收敛的，但不同的平台可能结果会不一 样。）要重做的话，必须重新运行grompp（注意：预处理器的位置在你的机器上可能不同， 用which命令来定位[即 which cpp]！） em.mdp内容：em.mdp文件用的重要概念： title C标题随便取（最长64个字，简单点好） cpp C指定预处理器的位置 define C传递给预处理器的一些定义。CDFLEXIBLE 告诉grompp将spc水模型而非刚性SPC包 含进拓扑文件，以便用最陡下降法进一步最小化能量。 constraints-设置模型约束 integrator C steep 告诉gompp运行最陡下降法进行能量最小化。用cg进行共轭梯度法。 dt C能量最小化用不用。只在动力学模拟中用（如md）。 nsteps C 在能量最小化中，指定最大反应步数。 nstlist C更新邻居列表的频率。nstlist = 10表示每10步更新一次。 rlist C 短程邻居列表的阈值。4? ?GROMACS? 教程?coulombtype C告诉gromacs如何计算静电。PME为particle mesh ewald法（参见Gromacs用户手 册） rcoulomb C指定库仑力阈值 vdwtype C 告诉Gromacs如何计算范德华作用(cut-off, Shift等） rvdw C指定LJ或Buckingham势能距离阈值 EM Stuff C1 nmC1 ） emtol C最大的力如果小于此值则能量最小化收敛（结束）（单位是kJmol emstep C初始步长（nm） 下面用grompp程序进行文件处理。grompp是预处理程序（即the gromacs pre-processor的缩 写） grompp Cf em.mdp Cc fws_b4em.pdb Cp fws.top Co fws_em.tpr grompp中-f标签制定输入参数文件（*.mdp）。-c输入结构文件（pdb文件，*.pdb）; -p输入拓 扑文件，-o输出mdrun的输入文件（*.tpr）。 使用genion和tpr文件添加离子。可以用生成的tpr文件加入补偿离子以中和系统中的静电荷。 我们的模型中有+ 2.00静电，因此加入两个氯离子。将fws_em.tpr文件拷贝到“ionwet”子目 录。另外将fws.top和posre.itp拷贝到这个目录。用genion命令添加氯离子： genion Cs fws_em.tpr Co fws_ion.pdb Cnname CL- Cnn 2 Cg fws_ion.log 其中-nname指定阴离子名称（在Gromos G43a1力场中，用CL-表示氯离子。参见ions.itp查 看wrt力场中离子详细信息）-nn是指定加入的阴离子数目。-g输出genion的log文件。 运行这个命令时，提示提供一个连续的溶剂组，应该是组12（SOL）。输入12，回车。程序 会告知你有两个溶剂分子被氯离子代替。现在你必须修改fws.top文件： 加入 #include “ions.itp”（注意：3.2及以后版本会自动添加） 经过包含声明后，力场在最后减掉两分子SOL，加入两分子Cl。你也需要修改pr_md.mdp 和md.mdp两个文件种的温度耦合参数。 下面你将用fws_ion.pdb而非fws_b4em.pdb来产生能量最小化的输入文件。?加氯离子后的pr_md.mdp和md.mdp文件的温度耦合参数; Berendsen temperature coupling using vel rescaling is on Tcoupl tau_t?= v-rescale = 0.1 0.15?GROMACS? 教程?tc_grps = protein non-protein ref_t = 300 300记住：如果要加入氯离子，需要重新运行grompp。首先删除旧的fws_em.tpr文件，然后运行下 面的grompp命令。我们加入氯离子是为了中和模型中的总静电荷。 grompp Cf em.mdp Cc fws_ion.pdb Cp fws.top Co fws_em.tpr 在后台运行能量最小化（在命令后加&） nohup mdrun Cv Cs fws_em.tpr Co fws_em.trr Cc fws_b4pr.pdb Ce em.edr Cg em.log & 用tail命令检查最小化的进程 tail C15 em.log 当能量最小化结束，你将看到log文件中有如下总结文字，表明最陡下降收敛了。 用tail -50 em.log设置位置限制性模拟。什么是位置限制性模拟？你限制（或部分冻结）大分子中的原子位 置，而允许溶剂分子运动。这样做像是将水分子浸入大分子。水分子松弛时间约为10ps。因 此我们要进行超过10ps的位置限制性模拟。本实例中用20ps（最少高出一个数量级？？）大的 模型（大蛋白或脂）可能需要更长的平衡时间，50ps或100ps或更长。下面的设置在这个 gromacs力场中运行良好。其他力场请参考用户手册（例如在GROMOS96力场中，建议nstlist = 10 and rvdw = 1.4）。在coulombtype, PME代表“Particle Mesh Ewald”静电势。[5，6] PME是 计算长程静电势的最优算法（给出最可信的能量评估，尤其在用Na+, Cl-, Ca 2+等作为补偿离 子的体系。）由于这个蛋白具有暴露的带电残基，使系统带有+2静电荷，所以适用PME算 法，更为有益的是用补偿离子使系统处于电中性。constraints中的all-bonds选项可以应用线形 限制算法确定系统中的所有键长（当dt & 0.001 ps时尤为重要）[7]。学习一下下面的mdp文 件。 pr.mdp:6? ?GROMACS? 教程?mdp文件中的重要参数 define声明中的CDPOSRE 告诉Gromacs运行位置限制动力学模拟 constraints声明如前所述。all-bonds设定LINCS算法限制所有键。[7] Integrator 告诉gromacs进行何种动态算法（另外的选项“sd”代表stochastic dynamics） dt是每步的时间（我们选择了2fs；但此处的单位一定是ps！） nsteps是运行的步数（总模拟时间= nsteps * dt）。7? ?GROMACS? 教程?nstxout 告诉gromacs轨迹文件收集模拟快照（坐标）的频率（nstxout = 250 且dt = 0.002，所 以每0.5ps收集一张快照） coulombtype选择gromacs计算原子静电相互作用方法（PME 代表 particle mesh ewald；另 外还可以用cut-off）。 rcoulomb 和 rvdw是计算静电和范德华作用的阈值（单位nm，1.0nm=10.0埃） 温度耦合部分非常重要，必须正确填写。 Tcoupl = v-rescale [8, 9]（用随机条件重新调解速度的温度耦合类型。） tau_t =温度耦合的时间常数（单位ps）。必须每个tc_grps指定一个，且顺序对应。 tc_grps =与调温器耦合的组（模型中的每个原子或残基都用一定的索引组表示） ref_t =代表耦合的参照温度（即动力学模拟的温度，单位K）。每个tc_grp对应一个ref_t. 当你改变温度时，别忘了改变gen_temp变量以生成速度。 pcoupl C是Parrinello-Rahman恒压器。 pcoupltype Cisotropic指“box”可以平均地向各个方向（x, y,z）膨胀或压缩，来维持一定的压 力。注意：进行膜模拟时用semiisotropic。 tau_p C压力耦合的时间常数（单位ps）。 compressibility C溶剂在每bar的可压缩性（上面的设置是水在300K和1 大气压下的可压 缩性）。 ref_p C压力耦合的参照压力（单位bar，1大气压~ 0.983 bar）。预处理pr.mdp文件 grompp Cf pr.mdp Cc fws_b4pr.pdb Cp fws.top Co pr.tpr Cmaxwarn 3 nohup mdrun Cs pr.tpr Co pr.trr Cc fws_b4md.pdb Ce pr.edr Cg pr.log & 用tail命令检查pr.log文件。 md.mdp文件和pr.mdp文件相仿。有几处不同。define声明不再需要，因我们不再做位置限 制模拟。 用于explicit solvation 的md.mdp文件内容（特殊注释：做真空模拟，去掉温度耦合中的 “sol”部分。在有补偿离子的模拟中，为离子加入相应的温度耦合参数）8? ?GROMACS? 教程?grompp Cf md.mdp Cc fws_b4md.pdb Cp fws.top Co md.tpr Cmaxwarn 3 nohup mdrun Cs md.tpr Co md.trr Cc fws_md.pdb Ce md.edr Cg md.log & 用tail命令查看md.log文件（我们在2.66 GHz Core 2 Quad机器上用了51分钟跑完100ps模拟） 可以用trjconv命令压缩轨迹文件以节省硬盘空间。 trjconv Cf md.trr Co md.xtc 得到*.xtc文件后就可以删除*.trr文件了。 用ngmx观察轨迹文件（也可以用VMD观察轨迹文件） ngmx Cf md.trr (or md.xtc) Cs md.tpr9? ?GROMACS? 教程?当观察器启动后，将看到一个多选项的对话框。选择标“protein”的多选框，点击OK。ngmx的初始启动对话框10? ?GROMACS? 教程?选择“protein”可以只看蛋白分子，而不受盒子中另外约3000水分子的影响。 用X-Rotate上下旋转盒子（鼠标左键向上，右键向下）。用Y-Rotate左右旋转盒子（左键向 左，右键向右）。最下面的Scale用来放大或缩小视图（左键放大，右键缩小）。 观察模型中的其它组，点击Display & Filter …，初始对话框就会出现，允许选择观察另外的 索引组（如backbone） 要观察模拟轨迹动画，点击Display & Animate。动画播放控制在窗口的底部。点击中间的箭 头按钮逐帧观看。点向前的双箭头观看整个轨迹动画，点暂停按钮停止动画。点向左的双箭 头按钮重置动画。 不幸的是，file菜单下的save as pdb选项还不能用。因此，保存并观察*.pdb文件最好的方法是 用visual molecular dynamics (VMD)（下载地址：http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/，它是学 术免费，且在unix和windows下运行）. 结果分析 Gromacs的一个主要优点（不是指它遵循GNU公共协议而免费！）是有一系列分析轨迹文件的 小程序。我们下面就讨论一些比较常用的分析工具。 组 make_ndx 程序make_ndx用来生成组（你想分析的某些特定原子或残基的ID标签）。Gromacs缺省已 经定义了一些组，普通分析可能够用了。但如果你想深入分析，则要用make_ndx程序标注 模型中的特定项。 如何使用make_ndx建立索引文件（ndx）。为了固定某些特定组，或获得一些能量信 息，可以用make_ndx指定这些组。我们来看一个固定蛋白N端和C端的例子。通常用 make_ndx建立索引组供grompp程序调用。 在本例中，我们有一个三螺旋的胶原蛋白结构文件，进行位置限制动力学模拟，我们想固 定N端和C端来进行模拟。首先，确定结构文件（clg_b4md.pdb）的N端和C端残基号。用如 下简单命令。 make_ndx Cf clg_b4md.pdb Co clg_ter.ndx11? ?GROMACS? 教程?你将看到如下输出信息（我们省略了开头的一些描述性信息），后面是命令提示符（&）用“r”命令输入代表三螺旋N端和C端的残基号。注意：你也可以用连接符指定残基范围（如确定残基1到36，用& r 1-36） 新建索引组的缺省名字(r_1_36_37_72_73_108 )很繁琐，可以用name命令修改。我们在 命令中用索引号#（15）。12? ?GROMACS? 教程?用“v”命令查看名字是否改成功了。用“q”保存并退出。 现在怎么固定组呢？简单，在md.mdp文件中加入下面几行：记住当用新的mdp文件时，首先用grompp将新索引文件加入tpr文件。用grompp的-n标签，例 如： grompp Cf md.mdp Cc pr.gro Cp clg.top Cn clg_ter.ndx Co md.tpr 特性研究 g_confrms13? ?GROMACS? 教程?要比较最后结构和初始PDB文件的差异，用g_confrms (用g_confrms Ch查看详细信息)。此程序 计算两个结构的最小二乘拟合。 g_confrms Cf1 1OMB.pdb Cf2 md.gro Co fit.pdb 你将被提示选择一个组（两次都选（组4））。程序将报告RMSD值，并产生一个输出文 件（fit.pdb）。输出文件中包含两个位置重叠的结构。 g_covar 计算斜方差（参见手册）。也可用于从动态轨迹计算平均结构。如计算1ns动态模拟的后 200ps的平均结构： g_covar Cf traj.xtc Cs topol.tpr Cb 801 Ce 1000 Cav traj_avg.pdb 警告-平均结构往往较粗糙，需进一步执行能量最小化。 g_energy 能量数据作图，如压力、体积、密度等。 g_energy Cf md.edr Co fws_pe.xvg 首先要选择输出（*.xvg）的数据。输出文件是一个电子数据表，可以用Xmgr或Grace打 开。它是一个文本文件，在进行一些小的改动后可以用Microsoft Excel打开。 如用上面的命令，你将看到如下结果（你的可能不同）：14? ?GROMACS? 教程?如计算势能，输入“Potential”，回车 再按一次回车 我们得到一个平均势能和RMSD的总结（单位kJ/mol）输入如下命令用Grace打开*.xvg文件： xmgrace -nxy fws_pe.xvg 可以到以下地址下载Grace http://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/ .Grace只能在linux和unix上 运行。如果没有Grace或Xmgr，可以作为空格分隔文件导入MS Excel。 g_gyrate 用g_gyrate测量回旋半径。这个指标用于度量结构的紧密度。此程序计算某（些）原子质量 与分子重心的关系。 g_gyrate Cf md.trr Cs md.tpr Co fws_gyrate.xvg g_rms 与 g_rmsdist 这两个程序用于计算结构的RMSD值。用g_rms计算动态模拟过程中的结构与初始结构的结 构偏差。（-dt 10 选项告诉程序每10帧计算一次） g_rms Cs *.tpr Cf *.xtc Cdt 10 计算与NMR结构的rmsd值用如下命令： g_rms Cs em.tpr Cf md.trr Co fws_rmsd.xvg 选择4组（Backbone）计算最小二乘拟合。程序生成一个rmsd随时间变化的图（rmsd.xvg）。 以空格分隔文件的形式导入Excel。 g_rmsf15? ?GROMACS? 教程?计算原子位置的根均方波动（rmsf）。与g_covar相似，此程序也可以计算平均结构。例如， 计算一个2ns（2000ps）模拟的后500ps的平均结构，用如下命令： g_rmsf Cf traj.xtc Cs topol.tpr Cb 1501 Ce 2000 Co traj_rmsf.xvg Cox traj_avg.pdb 选择一个RMSD图上平衡的范围（用g_rms计算）。例如：上面的实例是一个1ns模拟（你的结果可能不同）。这个模拟需要延长到完全平衡。上面 的例子我们用200-500ps范围计算平均结构是因为我们看到这段比较稳定（与原始结构 比）。命令如下： g_rmsf Cs md.tpr Cf md.trr Cb 200 Ce 500 Cox fws_avg.pdb 提示时选择组1“Protein”。 警告-平均结构往往较粗糙，需进一步执行能量最小化。 推荐的真空能量最小化的em.mdp文件。先用最陡下降法，再用共轭梯度法。警告！需要 用pdb2gmx重新生成拓扑文件，尤其是当你选择特定组（而非整体系统）计算平均结构 时。16? ?GROMACS? 教程?17? ?GROMACS? 教程?程序g_rmsf也可以用来计算温度因子。计算的温度因子可以和X光晶体结构的温度因子比 较。 g_rmsf Cs md.tpr Cf md.xtc Co rmsf.xvg Coq fws_bfac.pdb仍选择“Backbone”组。 do_dssp 用do_dssp命令计算模型的二级结构。前提是你必须在电脑中（/usr/local/bin）安装了 dssp程序(http://swift.cmbi.ru.nl/gv/dssp/ )。 do_dssp Cs md.tpr Cf md.trr Co fws_ss.xpm 选择计算组1（Protein）。用xpm2ps将xpm文件转成eps格式。然后用ImageMagick转化程序将 eps文件转成png文件或其他格式文件。 xpm2ps Cf fws_ss.xpm Co fws_ss.eps convert fws_ss.eps fws_ss.png18? ?GROMACS? 教程?残基数在y轴，时间（ps）在x轴。看下面的NMR结构： 从上面的dssp图上，我们看到3个红色区域代表3个beta片层（左图 中的黄色部分）。中间的较短区是最不稳定的。左边的图是用 pymol程序(http://pymol.sourceforge.net/ )做的。g_hbond 程序g_hbond用于计算模拟过程中分子间或组间的氢键的数目，距离或角度。 g_hbond Cf md.trr Cs md.tpr Cnum fws_hnum.xvgg_hbond程序中的几何学关系 Gromacs 3.3.1的缺省值为： r≤0.35nm α≤30° 用-r和-a标签设定其它限值。默认地，g_hbond计算共体受体距离（rDA）。你也可以用-da no标 签改变这种计算，设置 da为no则计算rHA距离。19? ?GROMACS? 教程?更多信息请参考Gromacs手册。 g_saltbr 用g_saltbr分析模拟中残基间的盐桥。程序会输出一系列*.xvg文件。给出-/-，+/-（最关注 的）和+/+残基间的距离。 g_saltbr Cf md.trr Cs md.tpr 如何将特定时间点的轨迹保存成*.pdb文件： 要用特定帧（此例中为3000ps）代替整个轨迹，用-dump选项，如 trjconv -f traj.xtc -s file.tpr -o time_3000ps.pdb -dump 3000 遵照导师进行其它分析。 附录如何重新进行损坏的计算 tpbconv -s prev.tpr -f prev.trr -e prev.edr -o restart.tpr mdrun -s restart.tpr -deffnm myrestart 如何延长一个计算 tpbconv -f traj.trr -s topol.tpr -e ener.edr -o tpxout.tpr Ctime $VALUE Cuntil $VALUE 其中$VALUE = ps（例如你要将2ns模拟延长到5ns，则$VALUE = 5000） 如何设置并行计算 grompp Cnp # Cf md.mdp Cc pr.gro Cp fws.top Co md.tpr (Cdeffnm将mdrun中的所有文件名设成默认名字。)20? ?GROMACS? 教程?-np标签设定并行计算的节点数。 然后用mdrun_mpi进行并行任务。例如在UMDNJ SunFire平台： mpirun Cnp # /products/gromacs/bin/mdrun_mpi Cdeffnm md 用上面的命令编写Sun Grid Engine作业脚本。 参考文献 1. Hess, B., C. Kutzner, D. van der Spoel, and E. Lindahl, GROMACS 4: Algorithms for highly efficient, load-balanced, and scalable molecular simulation. J. Chem. Theor. Comp., ): p. 435-447. 2. 3. Berendsen, H.J., J. Grigera, and T. Straatsma, The missing term in effective pair potentials. Hess, B. and N. van der Vegt, Hydration thermodynamic properties of amino acid J. Phys. Chem., 1987. 91: p. . analogues: a systematic comparison of biomolecular force fields and water models. J. Phys. Chem. B, ): p. . Weber, W., P.H. Hünenberger, and J.A. McCammon, Molecular Dynamics Simulations of a Polyalanine Octapeptide under Ewald Boundary Conditions: Influence of Artificial Periodicity on Peptide Conformation. J. Phys. Chem. B, ): p. . 5. Darden, T., D. York, and L. Pedersen, Particle Mesh Ewald: An N-log(N) method for Ewald sums in large systems. J. Chem. Phys., 1993. 98: p. . 6. Essmann, U., L. Perera, M.L. Berkowitz, T. Darden, H. Lee, and L. Pedersen, A smooth particle mesh ewald potential. 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LAMMPS软件与分子模拟的...//www.gromacs.org/Documentation/Installation_Instructions 第三步:添加环境变量 ...如下所示。如果不会使用 Avogadro 软件的,可以研 究教程 http://avogadro.cc/...NAMD入门教程(一)_医药卫生_专业资料。分子模拟软件 预定目录 1. 分子动力学...此外免费和部分免费的软件有 NAMD, Gromos,Gromacs,DL_POLY,Tinker 等。 在...vmd指南 5页 免费 VMD使用手册 5页 免费 vmd详解 11页 免费 VMD教程中文版 31页 免费 Gromacs-4.5入门教程(实... 27页 免费基​础​知​识 ...
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