动力学模拟gromacs(绝对详细)课件.ppt
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1、动力学模拟实验动力学模拟实验 一、选题背景:一、选题背景: 材料材料:凝集素样氧化型低密度脂蛋白受体1(LOX-1) sLOX-1是LOX-1的可溶形式,其水平与LOX-1的表达水平相关,在急性冠脉综合症等心血管疾病、高血压、高脂血症心血管疾病、高血压、高脂血症的早期诊断中具有重要价值。 两条链的序列两条链的序列: gi|61680779|pdb|1YPU|A Chain A, Human Oxidized Low Density Lipoprotein Receptor Lox-1 C2 Space GroupRVANCSAPCPQDWIWHGENCYLFSSGSFNWEKSQEKCLSLD
2、AKLLKINSTADLDFIQQAISYSSFPFWMGLSRRNPSYPWLWEDGSPLMPHLFRVRGAVSQTYPSGTCAYIQRGAVYAENCILAAFSICQKKANL gi|61680780|pdb|1YPU|B Chain B, Human Oxidized Low Density Lipoprotein Receptor Lox-1 C2 Space GroupRVANCSAPCPQDWIWHGENCYLFSSGSFNWEKSQEKCLSLDAKLLKINSTADLDFIQQAISYSSFPFWMGLSRRNPSYPWLWEDGSPLMPHLFRVRGAVSQTYPS
3、GTCAYIQRGAVYAENCILAAFSICQKKANL 结构特征结构特征 LOX-1蛋白是分子量为50kDa的型穿膜糖蛋,由273个氨基酸组成,属于清道夫受体家族 。LOX-l蛋白由包含34个残基的N末胞质区域、单个穿膜区域、由82个残基组成的颈部紧接着的由130个残基组成的C型凝集素样配体合区域的C末端胞外部分组成。 二,二,利用利用GROMACS进行深入的结构优化和进行深入的结构优化和短时间动力学模拟短时间动力学模拟 分子模拟是在分子模型的基础上用计算机做实验,“计算机实验”。通过模拟微观粒子的运动来计算宏观性质。 实验准备阶段实验准备阶段:1,Pdb2gmx,选择 Gromacs4
4、3a2 力场,生成 .gro 和 .top文件pdb2gmx -ignh -f 1YPU.pdb -o 1YPU_1.gro -p 1YPU_1.top -water spce-f : 指定你的坐标文件,可以是pdb、gro、tpr等等包含有分子坐标的文件;-o : 输出文件,也就是处理过的分子坐标文件,同样可以是pdb、gro、g96等文件类型;-p :输出拓扑文件。pdb2gmx读入力场文件,根据坐标文件建立分子系统的拓扑;-water :指定使用的水模型,使用pdb2gmx的时候最好加这个参数,不然后面会吃苦头。它会提前在拓扑文件中添加水分子模型文件;-ff :指定力场文件,也可以不用这
5、个参数,再自行选择;-ignh : 舍弃分子文件中的H原子,因为H原子命名规则多,有的力场不认;2,Editconf, 为蛋白质加上1.5nm厚度的水层editconf -bt cubic -f 1YPU.gro -o 1YPU_editconf.gro -d 1.5-f : 指定你的坐标文件。-o : 输出文件,即放进盒子里面的分子系统。-bt : 盒子类型,有正方型,长方形,八面型等等,看个人需要跟癖好啦。-d : 分子离盒子表面的最短距离。这个跟-bt一起使用,基本就足够了;如果蛋白在模拟过程尺寸变化很大,那就用-box。3,Genbox, 选择SPC模式的水溶液,生成溶质+溶液体系的.
6、top和.gro文件genbox -cp 1YPU_editconf.gro -cs spc216.gro -o 1YPU_genbox.gro -p 1YPU.top-cp :带盒子参数的分子坐标文件,也就是editconf的输出文件;-cs :添加的水分子模型,如spc216、spce、tip3p、tip4p等,关于各个模型的区别,请参考scholar google;-o :输出坐标文件,就是添加水分子之后的分子坐标文件,默认是.gro文件,但是也可以输出其他文件格式,如pdb;-p :系统拓扑文件,genbox会往里面写入添加水分子的个数4,Make_ndx,生成一个仅包含蛋白质分子的索
7、引文件protein.ndxmake_ndx -f 1YPU_genbox.gro -o protein.ndx5,Genpr, 在protein.ndx基础上生成一个仅包含Ca原子的索引文件 ca.itpgenrestr -f 1YPU_genbox.gro -n protein.ndx -o ca.itp实验核心阶段实验核心阶段: 每一步都是先用grompp命令,生成运行初始文件.tpr;然后用mdrun命令运行md程序。6,对蛋白质进行分步能量最小化。A,先固定Ca原子,采用steep算法,进行1000步的能量最小化;修改修改.mdp文件。文件。grompp -f em1.mdp -c
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