最简单的粗粒化教程

1、在VMD中操作1. 用vmd生成一个双层膜系统。2. 载入蛋白质pdb文件。3. 调整好pdb和膜不要移动膜的相对位置。4. 保存调整后的pdb和膜的坐标如果用charmm-gui可以不保存脂质膜的坐标，如果想最后合并该膜和蛋白质都需要保存，合并为一个整体的教程地址详看 :/weibingsheng /blog/index.php/home/index/read.html?id=161。5. 重复步骤3和4插入多个pdb到脂质双层中并保存对应的pdb坐标。6. 生成PSF文件。将调整好位置的pdb文件用vmd里面的psf插件进行处理，对每个调整后的pdb都进行一次psf处理，会分别生成一个ps

2、f格式的pdb文件，这个文件是charmm支持的，也是下一步合并需要的。7. 合并多个pdb文件。用vmd里面的合并插件分别将上面调整好位置的psf格式的pdb合并，合并两个pdb需要4个文件比方1_autopsf.pdb 、1_autopsf.psf、 2_autopsf.pdb、 2_autopsf.psf ，每次合成会按自己设置的输知名字生成两个文件比方12.pdb和12.psf，然后再将12.pdb进行psf处理不处理直接合成的话只能一次，所以每次合成后重新生成一次psf就没有问题了。8. 将最后合并的pdb文件再生成一次psf就可以到charmm-gui进行参数设置了。如果是组合了该

3、膜和蛋白质的就要自己设置mdp和生产top文件，需要下载对应的itp文件和设置mdp参数，此步我跳过，我直接用charmm-gui更容易成功，选择了最简单命令最小的方法进行CHARMM-GUI操作首先将用VMD处理后的PDB文件上传到CHARMM-GUI的Martin 双层膜系统上面并选择martin22力场和PDB类型为charmm。然后点击下一步，就会提交上传。下一步系统会识别PBD的内容，默认选择了里面的protein，选择默认的就可以了，如果有其他也可以手动选择。下一步是选择是否带电等设置，默认是带电的，让其默认即可：下一步是调整PDB里面protein的位置，因为我们用VMD调整了，

4、所以按照PDB的方向即可，或者按照自己需要调整距离我这里沿着Z轴移105刚好在中间，因为之前设置在双层外面的，如果已经用VMD调整在双层里面那么不需要设置，默认即可：下一步设置 水层厚度、脂质类型数量等我这里选择35A的水层厚度，选择DPPC脂质，上下两层分别512个脂质分子：下一步是显示了前面设置是信息，以及需要选择给体系添加的离子类型和数量。默认我选择0.15M的NaCl作为离子。膜已经生成了，可以在线查看结构每一步都可以看相应结果。下一步生成离子和水盒子：生成离子和盒子后“下一步将它们和前面的组合起来下一步后会显示前面步骤设置的参数和选择NPT的温度，我这里选择默认303.15K：最后一

5、步step6是生成相应的平衡和生产参数mdp文件：可以在线查看step5的组合体：然后可以下载charmm-gui这个文件进行mdp修改主要修改模拟步数，默认是150000030ns,然后在linux的gromacs5.x以上下模拟，也可以用NAMD模拟。在gromacs下模拟：1.修改README文件这是一个自动模拟的脚本，修改内容如下，也可以不修改，修改后可以直观看到什么时候完成相应的步骤，-pnum是为了产生cpt文件，可以在某些问题导致中断后续跑用：#!/bin/shgmx grompp -f step6.0_equilibration.mdp -o step6.0_equilibra

6、tion.tpr -c step5_assembly.box.pdb -p system.top -n index.ndxgmx mdrun -deffnm step6.0_equilibration -vfor i in 1 2 3 4 5 6do let j=$i-1 gmx grompp -f step6.$i_equilibration.mdp -o step6.$i_equilibration.tpr -c step6.$j_equilibration.gro -p system.top -n index.ndx gmx mdrun -deffnm step6.$i_equilibr

7、ation -vdonegmx grompp -f step7_production.mdp -o step7_production.tpr -c step6.6_equilibration.gro -p system.top -n index.ndxgmx mdrun -deffnm step7_production -cpnum v2.修改step7_product.mdp文件，主要是修改模拟步数默认30ns：integrator = mdtinit = 0.0dt = 0.020nsteps = 200000003.在gromacs给予执行权限用chmod +x README命令即可：4

8、.执行脚本自动运算用./README & 直接执行。在CHARMM-GUI的设置和在GROMACS执行步骤就这么多了。下面是一些常用的命令：1.追加延长模拟时间如果模拟结束后发现时间不够，那么可以用这个命令继续在结果上追加时间，以下命令是追加170ns，并输知名字为extend170ns.tpr文件gmx convert-tpr -s step7_production.tpr -f step7_production.trr -e step7_production.edr -extend 170000 -o extend170ns.tpr2.执行追加生成tpr后就可以执行追加了，用mdr

9、un s 载入tpr文件，-c x o -e 分别输出对应的gro/xtc/trr/edr文件,-cpnum 是为了定期生成可续跑的cpt文件，-v是为了可以显示完成时间，&是使命令在后台运行，建议参数都加上，以方便自己查看和续跑追加等操作：gmx mdrun -s extend170ns.tpr -c extend170ns.gro -x extend170ns.xtc -o extend170ns.trr -e extend170ns.edr -cpnum -v &3.完整原子由于模拟过程的误差和小干扰会导致分子出现不完整的现象，用下面的命令可以保持分子完整，pbc选项很多

10、比方nojump、mol、atom、res，whole、atom和mol比较常用，还得看自己需要，不过还是超出周期边界了，所以要组合vmd命里如果有xxx.ndx可以加-n xxx.ndx选择不同的组进行pbc设置。gmx trjconv -s step7_production.tpr -f combine.xtc -o pbc_whole.xtc -pbc wholeVMD中MD提供了一个pbc命令, 也可用于对体系的PBC进行处理. 如果只是用于论文作图, 使用这个命令可能比上面的方法更简单不过个人感觉并不是很好用.根本命令是pbc wrap -compound res -allpbc b

11、ox你也可以同时对盒子进行平移, 以将分子显示在盒子中央(注意, 平移是以盒子长度为单位的)pbc wrap -compound res -all -shiftcenterrel 0.0 -0.5 0.0pbc box -shiftcenterrel 0.0 -0.5 0.0如果溶质分子的原子类型都是1, 你可以使用下面的命令使其在盒子中居中pbc wrap -sel type=1 -all -centersel type=2 -center com更复杂的一个命令pbc wrap -center com -centersel protein -compound fragment all4.合

12、并多个xtc轨迹文件由于分段进行的模拟或者续跑的模拟会产生不同的轨迹文件，一个一个载入相对麻烦，所以对全部轨迹文件进行合并非常方便了，不过先分别用gmx trjconv pbc 命令保持完整性后再合并比较好。gmx trjcat f step1.xtc step2.xtc step3.xtc o all.xtc 5.分析模拟后可以进行温度和压力、密度、能量、盒子大小、外表张力等进行分析。用gmx density f xxxx.xtc s xxxx.tpr n index.ndex o density.xvg -n 是可选的 进行相应的分析。 gmx energy f xxxx.edr o xx

13、x.xvg 这个命令出来后可以选择很多分析，输入相应的序号即可，如下- 1 Bond 2 G96Angle 3 Proper-Dih. 4 Improper-Dih. 5 LJ-(SR) 6 Coulomb-(SR) 7 Potential 8 Kinetic-En. 9 Total-Energy 10 Temperature 11 Pressure 12 Constr.-rmsd 13 Box-X 14 Box-Y 15 Box-Z 16 Volume 17 Density 18 pV 19 Enthalpy 20 Vir-XX 21 Vir-XY 22 Vir-XZ 23 Vir-YX 24 Vir-YY 25 Vir-YZ 26 Vir-ZX 27 Vir-ZY 28 Vir-ZZ 29 Pres-XX 30 Pres-XY 31 Pres-XZ 32 Pres-YX 33 Pres-