2016年7月8日 星期五

GROMACS選取某些原子成為一群

在分析分子模擬產生的軌跡檔(trajectory file)時,有時候只會想要看某幾個特定原子在結構上面相對的位置,這時候就必須要自己選取感興趣的原子。在GROMACS-5.1.2裡面用下面的指令:
  • gmx make_ndx -f md.tpr -o md.ndx
檔案md.tpr是跑模擬時會用到的輸入檔案,包含了模擬的設定、每個原子的座標軸等等(讀取這些設定參考《看GROMACS的binary files的內容》);檔案md.ndx則是設定完成後儲存的index file。上述指令輸入後,會進入make_ndx這隻程式的交談式環境中,首先會跳出目前儲存在md.tpr裡面的不同原子組成的群:
  • System:整個系統裡面所有的原子
  • Protein:系統內組成蛋白質的原子
  • Protein-H:組成的蛋白質的原子,除了H atom以外
  • C-alpha:蛋白質主鏈上的C-alpha atom
  • Backbone:應該蛋白質主鏈上的N、C-alpha、C這三個原子
  • MainChain:應該是蛋白質主鏈上的所有原子
  • MainChain+Cb:上面的再加上C-beta atom
  • MainChain+H
  • SideChain:組成蛋白質支鏈上的原子    
  • SideChain-H:組成蛋白質支鏈上的原子,除了H atom以外
  • Prot-Masses      
  • non-Protein       
  • Other                   
  • Water:水分子     
  • SOL:溶液分子,通常就是水分子        
  • non-Water  
  • Ion:系統中的離子                  
  • Water_and_ions:水與離子
大約會有上面這幾群,要注意-H的意思是減掉H atom

下面舉例如何在make_ndx這隻程式的交談式環境中選取原子:
  1. 2 | 4 & r 3-5
  2. a C* & !a C CA
  3. "protein" & ! "backb"
  4. name 20 urGroupName
  5. r 94 96 119 198 199 62 67 & "C-alpha"
  6. h
  7. q
上面指令的意思是:
  1. 選取group 2與4,且residue numbers是3或4或 5
  2. 選取原子名稱開頭是C,但不是C也不是CA
  3. 選取在protein這群內,但不在backbone這群內的所有原子
  4. 將第20群命名為 urGroupName
  5. 第94 96 119 198 199 62 67這幾個residues的C-alpha atoms
  6. 螢幕顯示make_ndx的操作手冊
  7. 儲存後離開

都做完以後,可以比對md.ndxmd.gro這兩個檔案,驗證選取沒有錯誤。這兩個檔案是以原子作為單位來分群的,所以要看的每個原子各自的編號。若是想要從先前已經做好的index檔案開始來繼續分群,一開始的指令會變成:
  • gmx make_ndx -f md.tpr -n md.ndx -o md.ndx2
這樣就會讀取md.ndx的分群,編輯後儲存在md.ndx2

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