溶菌酶水溶液的简单分子动力学模拟教程
GROMACS
是一个使用经典分子动力学理论研究蛋白质动力学的工?/p>
[1]
。这?/p>
软件包遵?/p>
GNU
协议,因此可以免费从其主页(
http://www.gromacs.org
)上?/p>
载?/p>
GROMACS
可以?/p>
linux
?/p>
unix
?/p>
Windows
上使用?/p>
第一?/p>
建立拓扑结构
本教程使用鸡蛋清溶菌酶(
PDB
code
?/p>
1AK1
)作为目标蛋白质。首先需?/p>
?/p>
RCSB
?/p>
http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do
)网站下载其三维结构文件。然
后通过诸如
SYBYL
?/p>
Discovery
Studio
?/p>
VMD
?/p>
Chimera
?/p>
PyMOL
等图形显?/p>
软件分析其三维结构?/p>
根据模拟的需要去除或保留该文件中的结晶水分子?/p>
例如?/p>
在研究蛋白质和配基之间的亲和作用时,
结合在活性位点附近的水分子就必须?/p>
留。但如果利用
MD
模拟研究蛋白质的构象转换时,蛋白质中的结晶水就可?/p>
删除。删?/p>
PDB
文件中分子可以利用简单的文本编辑软件?/p>
vi(Linux)
?/p>
emacs
(Linux/Mac)
?/p>
Notepad (Windows)
删除这些分子所对应的条目?/p>
例如?/p>
如果要删
除文件中高的结晶水就可以?/p>
PDB
文件中的所?/p>
“HOH?/p>
残基删除。切记不要用
文字处理软件
Word
处理该文件?/p>
在运?/p>
pdb2gmx
程序之前,一定要检?/p>
pdb
文件中的
MISSING
条目。这?/p>
条目会标注出该晶体结构中缺失哪些原子或残基?/p>
这一步是必须做的?/p>
因为不完
全氨基酸残基或分子都会导?/p>
pdb2gmx
命令的失败。这些遗失的原子或残基必
须利用其他的软件补充完整?/p>
但末端的遗失可能不会对动力学模拟的顺利进行?/p>
成影响,但有可能会对结果有影响。此外,还要注意
pdb2gmx
程序并不是万?/p>
的,
它并不能为所有的分子建立拓扑结构?/p>
仅能对一些力场中定义好的分子才有
效,例如大部分蛋白质,核酸,还有一些辅因子?/p>
NAD
?/p>
NADH
?/p>
ATP
?/p>
ADP
等。此外,一些糖类(海藻糖等)的力场也都定义好,可以从力场文件中获得?/p>
因此?/p>
如果目标蛋白质含有小分子配基的,
在运行该软件之前就需要先用简单的
文本编辑软件将配基删除?/p>
最后除去结晶水和小分子配基?/p>
同时确保所有必需?/p>
子存在,此时?/p>
PDB
文件中只含蛋白质原子,现在可以运?/p>
pdb2gmx
命令了?/p>
常用
pdb2gmx
命令的详细参数:
pdb2gmx -f 1AKI.pdb -o 1conf.gro
?/p>
p conf.top
?/p>
ignh