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使用MolAICal基于NAMD模拟结果计算小分子和蛋白MM/GBSA的教程

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发表于 2020-8-22 20:12:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 namd2 于 2020-9-2 22:10 编辑

使用MolAICal基于NAMD模拟结果计算小分子和蛋白MM/GBSA的教程

更多教程(含英文教程)请见如下:
MolAICal官方主页:https://molaical.github.io
MolAICal 文章介绍:https://doi.org/10.1093/bib/bbaa161
MolAICal blogspothttps://qblab.blogspot.com

1.简介
在本教程中介绍了基于NAMD的分子动力学模拟结果,使用MolAICal计算小分子和Mpro蛋白受体MM/GBSA的方法。本教程只是一个简单演示。为了节省运行及存储空间,本教程仅选择了Mpro复合物分子动力学模拟的25帧用于计算。

2.工具
2.1. 所需软件下载地址
2.2. 操作示例文件
所有用到的操作教程文件均可在下面的网站下载:

3.操作流程
转到以下目录:
#>cd 004-MMGBSA
3.1. 提取蛋白与配体复合物的轨迹文件:
  1. #> vmd -dispdev text -psf "mpro.psf" -e stripDCD.vmd -args protein,or,resname,LIG "mpro.dcd"  "complex" mpro.psf mpro.pdb
复制代码
-args: 其用法类似VMD软件中的“atomselect”命令,比如"atomselect top protein orresname LIG",此处逗号"," 代表空格。其中脚本文件stripDCD.vmd可以在本教程材料或MolAICal软件的“scripts”目录里面找到。
执行上述命令后生成complex.psf,complex.pdb complex.dcd文件。将“GBIS” “sasa”参数设置为on。打开并按照下文红色标注内容修改“complex.conf”文件:
--------------------------------------------------------------------------
structure          complex.psf
coordinates        complex.pdb
outputName         complex
paraTypeCharmm      on
parameters          par_all36_prot.prm
parameters          par_all36_cgenff.prm
parameters          ligand.str
parameters          toppar_water_ions.str
coorfileopen dcd complex.dcd
--------------------------------------------------------------------------
本教程中命令在CPU上运行。你可以选择GPU进行运算。在Linux系统下运行NAMD命令,如下:
  1. #> namd2 +p3 complex.conf >& complex.log &
复制代码
其中符号“&”代表程序在Linux系统中进行后台运行,如果你使用的是Windows操作系统,请不要用“&”,例如,命令换成这样:
  1. #> namd2 +p3 complex.conf > complex.log
复制代码


3.2. 仅提取蛋白的轨迹文件:
  1. #> vmd -dispdev text -psf "mpro.psf" -e stripDCD.vmd -args protein "mpro.dcd" "protein" mpro.psf mpro.pdb
复制代码
上述命令会生成 protein.psf,protein.pdbprotein.dcd。打开“protein.conf”,参考 “complex.conf”修改相关参数。
本教程中命令在CPU上运行。你可以选择GPU进行运算。在Linux系统下运行NAMD命令,如下:
  1. #> namd2 +p3 protein.conf >& protein.log &     
复制代码

3.3. 仅提取配体的轨迹文件:
  1. #> vmd -dispdev text -psf "mpro.psf" -e stripDCD.vmd -args resname,LIG "mpro.dcd" "ligand" mpro.psf mpro.pdb
复制代码
上述命令会生成 ligand.psf,ligand.pdbligand.dcd。打开“ligand.conf”,参考 “complex.conf”修改相关参数。
本教程中命令在CPU上运行。你可以选择GPU进行运算。在Linux系统下运行NAMD命令,如下:
  1. #> namd2 +p3 ligand.conf >& ligand.log &  
复制代码

4. MolAICal计算MM/GBSA
  1. #> molaical.exe -mmgbsa -c complex.log -r protein.log -l ligand.log
复制代码
输出结果中给出下文所示的结合自由能G
--------------------------------------------------------------------------
deltaE(internal): -4.0000007572871255E-6
deltaE(electrostatic) + deltaG(sol): 7.702936000001536
deltaE(VDW) + deltaG(sol): -44.43611599999989
delta G binding: -36.73318399999911
--------------------------------------------------------------------------

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