2023.2.8  实验流程设计

确定实验流程 22220

 

1.准备蛋白质文件(6lk0)

  • pH = 7.4, 150 mmol/L NaCl 
  • #激活pdb2pqr:
  • conda activate pdb2pqr预测
  • #质子化
  • pdb2pqr30 6lk0.pdb 6lk0.pqr --ff AMBER --ffout AMBER --with-ph 7.4 --pdb-output 6lk0_out.pdb

2.选用软件及准备参数

2.1 Amber

2.1.0 参数文件准备

  • density.in  heat.in   md.in    min.in

2.1.1 加载力场

  • #Tleap处理蛋白质:准备好空白蛋白质.pdb
  • #进入tleap:
  • tleap
  • #加载力场:
  • source oldff/leaprc.ff14SB
  • source leaprc.gaff
  • #locate一下目录
  • loadAmberParams frcmod.ionsjc_tip3p
  • #加载定义蛋白质
  • pro=loadpdb 6lk0_out.pdb     
  • #load蛋白和配体的结构之后,有二硫键的需要添加二硫键,无则不需要
  • bond pro.22.SG pro.96.SG
  • (这条命令是指pro中第残基22的SG原子与pro中残基96的SG原子形成共价键,注意每一个二硫键都要单独用一条命令进行bon

2.1.2.构建体系(溶剂化,平衡电中性)

  • solvatebox pro TIP3PBOX 10
  • #检查电荷
  • charge pro
  • 计算所需要的Cl电荷:
  • 1.5 Calculating Salt Molarity in an Explicit Water System (ambermd.org)
  • #加正负电荷
  • addionsrand pro Na+ 70 Cl- 64 
  • #再次检查电荷为0:
  • charge pro
  • #保存蛋白质受体的拓扑文件和坐标文件
  • saveamberparm pro anti.prmtop anti.inpcrd 
  • #保存蛋白质加完盒子的pdb文件
  • savepdb pro pro-${protein}.pdb
  • ctrl+C退出tleap

2.1.3.能量最小化

  • pmemd.cuda -O -i min.in -p anti.prmtop -c anti.inpcrd -o min.out -r min.rst -ref anti.inpcrd

  • 格式后查看:
  • cpptraj -p anti.prmtop -y min.rst -x min.rst7
  • ambpdb -p anti.prmtop < min.rst7 > min.pd

2.1.4.升温

pmemd.cuda -O -i heat.in -p anti.prmtop -c min.rst -o heat.out -r heat.rst -ref min.rst

2.1.5.平衡

  • pmemd.cuda -O -i density.in -p anti.prmtop -c heat.rst -o density.out -r density.rst -ref heat.rst

2.1.6.提交MD

nohup pmemd.cuda -O -i md.in -p anti.prmtop -c density.rst -o md.out -x md.crd -r md.rst -ref density.rst &

2.2 gromacs

2.2.0 参数文件准备

参数文件:ions.mdp  md.mdp  minim.mdp  npt.mdp  nvt.mdp

2.2.1 生成拓扑文件,加载力场

grep -v HOH 1aki.pdb > 1AKI_clean.pdb
gmx_mpi pdb2gmx -f 1AKI_clean.pdb -o 1AKI_processed.gro -water spce     

2.2.2 构建体系(生成盒子,溶剂化,平衡电中性)

  • #define box
  • gmx_mpi editconf -f 1AKI_processed.gro -o 1AKI_newbox.gro -c -d 1.0 -bt cubic
  • #define solvate
  • gmx_mpi solvate -cp 1AKI_newbox.gro -cs spc216.gro -o 1AKI_solv.gro -p topol.top
  • #add ions
  • gmx_mpi grompp -f ions.mdp -c 1AKI_solv.gro -p topol.top -o ions.tpr
  • gmx_mpi genion -s ions.tpr -o 1AKI_solv_ions.gro -p topol.top -pname NA -nname CL -neutral

2.2.3 能量最小化 (gpu、cpu)

gmx_mpi grompp -f minim.mdp -c 1AKI_solv_ions.gro -p topol.top -o em.tpr
GPU
nohup gmx_mpi mdrun -v -deffnm em &
纯cpu
nohup mpirun -np 20 gmx_mpi mdrun -v -deffnm em &

2.2.4 平衡 

gmx_mpi grompp -f nvt.mdp -c em.gro -r em.gro -p topol.top -o nvt.tpr
gmx_mpi grompp -f npt.mdp -c nvt.gro -r nvt.gro -t nvt.cpt -p topol.top -o npt.tpr
nohup mpirun -np 20 gmx_mpi mdrun -v -deffnm npt &

2.2.5 与Amber 不同,没有升温这一步

2.2.6 提交MD

gmx_mpi grompp -f md.mdp -c npt.gro -t npt.cpt -p topol.top -o md_0_1.tpr
nohup mpirun -np 20  gmx_mpi mdrun -v -deffnm md_0_1 &c