NAMD ubiqutin simulation

立方水体中泛素的分子动力学模拟及热容计算

姓名:程永新

通过对立方水体中泛素的分子动力学模拟,初步认识学习了分子动力学模拟软件NAMD及MD的使用及结果分析。下面报告里主要介绍学习模拟的过程及其遇到的问题。

一、VMD与NAMD 1.软件简介

NAMD是动力学拟合的主体软件,但它不同于我们所熟悉的大多数Windows软件:它不具有图形界面。由于进行动力学模拟的准备和结果的可视化分析,必不可少的软件是VMD,下面的讲解中也将大量用到VMD。

2.软件安装

VMD安装简单,可以再随意的目录下。NAMD不需要直接安装,而是需要下载NAMD tutorial压缩包,并将NAMD软件包解压缩在NAMD tutorial里.这里说的NAMD tutorial不是一个软件使用指导文本,而是有很多子文件夹的压缩包。

二、拟合过程

下面根据软件的操作使用将拟合及热容计算过程作成分为六步:VMD上载pdb文件,去掉水分子,生成psf文件,立方水体溶解蛋白,动力学过程拟合,热容计算。

1. VMD上载pdb文件

先在指定的网站上下载泛素的pdb(PDBID:1ubq)文件。

安装好VMD后打开,file-->new molecue-->browse,载入下载的pdb文件,load。

NOTE:此处加载时文件路径里不能有汉字。 加载完pdb后看到如下图所示:

可以看到,所有的氧原子用红色表示,碳原子以天蓝色表示(碳原子所连的键也是天蓝色,所以整个蛋白骨架为天蓝色),硫原子以黄色表示。注意到没有出现氢原子,这是因为此结构是由X射线晶体衍射得来的,而X射线衍射一般得不到氢原子的精确位置。注意:蛋白周围的红点实际上是水分子,由于没有氢,所以仅显示出一个一个的氧原子。我们只需要蛋白质分子的结构,因此下面我们将首先除去pdb文件中带有的水分子。

2. 去除水分子 2.1 cd 口令

因为VMD处理生成新的文件需要指定其位置,所以用cd口令,change dictionary。单击 Extension → TK Console 菜单项,弹出VMD Tk Console窗口。首先用cd命令改变当前目录到namd-tutorial /1-1-build 下。“ls”口令可查询所属文件夹,检验cd口令是否执行正确。在这一步,把生成位置定位E:\\simulation\\project\\namd-tutorial-files\\1-1-build。

但是,cd口令执行时要注意两点:

NOTE:文件之间“\\”要换成“/”;文件名不能有空格。

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