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NAMD分子动力学模拟软件范例

使用NAMD运行分子动力学模拟，需要一下四类文件。
• CHARMM力场文件，可以是CHARMM文件格式或者X－PLOR文件格式。（其他立场也可以，如AMBER或者GROMACS等）
• PSF文件格式的分子结构，可以使用NAMD程序包自带的psfgen程序生成。
• 包含分子系统最初结构的PDB文件，可以从PDB数据库下载。
• NAMD主程序namd2的运行配置文件。

以下是NAMD 2.6用户指南文档中一个简单的例子。

如上所述，要运行这个例子，需要以下内容：
• psfgen程序
• CHARMM力场参数文件 top_all22_prot.inp 和 par_all22_prot.inp（http://www.pharmacy.umaryland.edu/faculty/amackere/force fields.htm）
• BPTI 例子的PDB 文件 6PTI.pdb （http://www.pdb.org/）
•NAMD运行配置文件（后文有述例）

首先，根据PDB文件构建分子结构，生成bpti.psf和bpti.pdb两个文件。以下为在Linux命令

1.准备基本PDB文件(6PTI.pdb已经在当前目录下)
mkdir -p output #建立工作目录
rm -f output/6PTI_protein.pdb output/6PTI_water.pdb #清空工作目录下的文件(多余的)
grep -v ’^HETATM’ 6PTI.pdb > output/6PTI_protein.pdb #从原始PDB文件中提取蛋白分子
grep ’HOH’ 6PTI.pdb > output/6PTI_water.pdb #从原始PDB文件中提取水分子

2.启动psfgen交互程序
psfgen #启动psfgen交互程序
topology top_all22_prot.inp(绝对或相对文件路径) #读入CHARMM立场文件

segment BPTI {
pdb output/6PTI_protein.pdb
} #读入蛋白分子

patch DISU BPTI:5 BPTI:55 #连接二硫键
patch DISU BPTI:14 BPTI:38
patch DISU BPTI:30 BPTI:51

pdbalias atom ILE CD1 CD #纠正ILE残基中原子命名
coordpdb output/6PTI_protein.pdb BPTI #读入原始PDB文件以纠正分子各原子坐标

# 以下是建立分子系统中水分子分子结构

pdbalias residue HOH TIP3 ; # 使用TIP3水分子模型

segment SOLV { #读入水分子
auto none
pdb output/6PTI_water.pdb
}

pdbalias atom HOH O OH2 # 标识水分子的原子
coordpdb output/6PTI_water.pdb SOLV #读入原始PDB纠正各原子坐标

guesscoord #psfgen自动建立分子系统中各原子坐标

writepsf output/bpti.psf #保存分子系统的psf文件
writepdb output/bpti.pdb #保存分子系统的PDB文件
exit #退出psfgen交互程序

到此基本的分子文件准备完毕,可以得到 bpti.psf 和 bpti.pdb两个文件.为了运行namd,需要建立一个namd的配置文件,一下为范例.

###################begin of namd.in########################
# NAMD configuration file for BPTI
# molecular system
structure output/bpti.psf #指定psf文件路径
# force field
paratypecharmm on
parameters par_all22_prot.inp #指定力场文件路径
exclude scaled1-4
1-4scaling 1.0
# approximations
switching on
switchdist 8
cutoff 12
pairlistdist 13.5
margin 0
stepspercycle 20
#integrator
timestep 1.0
#output
outputenergies 10
outputtiming 100
binaryoutput no
# molecular system
coordinates output/bpti.pdb #指定pdb文件路径
#output
outputname output/bpti
dcdfreq 1000
#protocol
temperature 0
reassignFreq 1000
reassignTemp 25
reassignIncr 25
reassignHold 300
#script
minimize 1000
run 20000

#####################end of namd.in#####################
基本参数比较多,请参考namd2.6的用户指南.

到此,已经可以运行namd进行动力学模拟啦,命令如下:

[sen@localhost]$ nohup namd2 namd.in >namd.out &

其中,namd.out为输出文件,包含能量等.

如更多详细,请仔细阅读namd 2.6 用户指南.

由 sen 发表于 October 17, 2006 11:11 AM