轨迹处理&分析

周期性处理

gmx -pbc mol -ur compact （-s 接tpr）（配位离子需要保留，保留溶质组）（保留输出轨迹） output file 命名：dry.xtc

cpptraj autoimage （parm prmtop）（保留输出轨迹） output file 命名：dry-autoimage.xtc

RMSD

大致检查周期性处理情况

全原子叠合

全原子计算

gmx rms （算溶质的rms）

apo/complex 口袋RMSD

ref 为complex的初始结构（crystal）口袋氨基酸

rmsd 计算使用 backbone 来叠合（fit）

计算 rmsd值仅考虑重原子

看apo 1*3 um 内是否出现与complex 接近的构象（rmsd接近0 的构象占比）

看complex 的 rmsd曲线

关键差异氨基酸RMSF

按D3PM 库中标注的最大差异氨基酸为准

先按照配体，选择周围（即口袋）氨基酸计算RMSF

半柔性对接中蛋白构象对晶体结构复现的影响

期待结果：

apo晶体结构无法复现配体结合构象
蛋白构象（口袋的正确结构）引起的对接打分差异

测试

75.2 /home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/1um_cmd_12A/batch2
# batch1 3vvx_B_pair4 3vw0_D_pair4 没跑完，正在转移至75.3 ，转移完成后续跑

检查轨迹的完整性

# 1um是否跑完了
for a in *;do for i in {1..3};do echo "########## $a md$i ##########";grep -A 2 Step ${a}/md${i}/*log|tail -n5;done;done


# 轨迹文件是否完整
for a in *;do du -sh ${a}/*;done

pbc

bash

# batch2的pbc任务均已提交
75.2 /home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/pbc/complex
75.2 /home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/pbc/apo


# 已撰写好了流程化脚本，后面按照这种方法进行周期性处理，脚本已测试通过（截取了很短的轨迹做测试）
75.2 /home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/pbc2_test


# 0910 脚本已经开始运行
75.2 /home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/batch3/pbc

pbc.sh

autoimage-apo.sh autoimage-complex.sh

save_fig.py

# 处理不同批次下的体系，需要更改 pbc.sh 里的 datadir 参数（用于读取tpr和原始轨迹）
# 同时，需要更改 autoimage-apo.sh 和 autoimage-complex.sh 的参数读取路径
# cpptraj 所需参数需要从v100服务器复制
# 以batch3为例，路径为
75.2 /home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/batch3/sys_md_parameters
# 0910 因为目前75.2上只有4对体系可进行处理，参数只打包了这4对

python

autoimage-apo.sh autoimage-complex.sh

2025-09-10 16：35 版本如上，测试路径如下：

75.2 /home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/batch3/pbc2

其中 autoimage 是外接bash 脚本实现的，pytraj autoimage 在测试中报错，找不到盒子信息，加上其读取轨迹速度慢，暂不使用pytraj autoimage。

rmsd的计算是使用rmsd，按照下午和师姐的讨论结果，apo和complex都是使用复合物的晶体构象作为参考构象计算

autoimage

RMSD

师姐的建议

import os 
import pandas as pd
import numpy as np
import pytraj as pt


#trajectory of 0-500ns
traj = pt.iterload('/home/databank/lywu/apo-proteins/ache/analysis/xtc/0_fit.xtc',top='/home/databank/lywu/apo-proteins/ache/analysis/xtc/dry.pdb')
rmsf_data = pt.rmsf(traj,options='byres')


df=pd.DataFrame(rmsf_data)
if not os.path.exists("csv_rmsf"):
        os.makedirs("csv_rmsf")
df.to_csv('./csv_rmsf/rmsf_apo_ache-md0_0-500ns.csv', index=False)




import os 
import pandas as pd
import numpy as np
import pytraj as pt


traj = pt.iterload('/home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/batch3/pbc2_test/4E0F_pair18_pair18/dry-auto-apo-1.xtc',top='/home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/batch3/sys_md_parameters/4E0F_B_pair18/pro.prmtop')
rmsd_data = pt.rmsd(traj)
df=pd.DataFrame(rmsd_data)
if not os.path.exists("csv_rmsd"):
    os.makedirs("csv_rmsd")
df.to_csv('./csv_rmsd/test_apo_rmsd.csv', index=False)

pkt-rmsd

75.2 /home/databank/MD_traj_dataset/D3PM/analysis/pkt_rmsd


# 脚本已初步测试通过，可以计算 口袋rmsd
# 初步检查 apo 和 complex 轨迹前几帧的rmsd，理论上，因为参考构象是complex初始结构，complex应该是0。测试得到的结果显示，complex接近0，apo不是0（如下图）

pkt_rmsd.py