Virtual Structural Biology Group » Учебные курсы » Структурная биоинформатика в ВШЭ

h1. Метадинамика

*Создайте рабочую директорию.*

* Координаты белка возьмите из записи PDB:1L2Y .

* файл настроек для минимизации энергии "em.mdp":https://gitlab.sirius-web.org/golovin/protein-design/-/raw/master/pracs/p5/em.mdp 

* файл настроек для "утряски" воды "pr.mdp":https://gitlab.sirius-web.org/golovin/protein-design/-/raw/master/pracs/p5/pr.mdp

* файл настроек для молекулярной динамики "md.mdp":https://gitlab.sirius-web.org/golovin/protein-design/-/raw/master/pracs/p5/md.mdp

* Теперь построим файл топологии системы в силовом поле amber99sb и файл с координатами в формате Gromacs.

<pre><code class="bash">

gmx pdb2gmx -f p.pdb -o p -p  -ff amber99sb -water tip3p

</code></pre>

* Делаем небольшой отступ в ячейке от белка.

<pre><code class="bash">

gmx editconf -f p.gro -o p_ec -d 1.5

</code></pre>

* Проведём оптимизацию геометрии системы, что бы удалить "плохие" контакты в молекуле.

<pre><code class="bash">

gmx grompp -f em -c p_ec -p  -o p_em -maxwarn 1

gmx mdrun -deffnm dna_p -v

</code></pre>

*Отметье в отчёте изменение максимальной силы в ходе оптимизации геометрии. Знаесите начальное и конечное значение максимальной силы.

* Добавим в ячейку молекулы воды

<pre><code class="bash"> 

gmx genbox -cp p_em -p  -cs  -o p_s

</code></pre>

* Нейтрализуем заряд системы. Это делаем в два шага: строим tpr и запускаем genion. В выводе grompp обратите внимание на информацию о заряде системы.

<pre><code class="bash"> 

gmx grompp -f em -p  -c p_s -o p_s

gmx genion -s p_s -o p_si -p  -neutral -conc 0.15

</code></pre>

* Проведём "утряску" воды:

<pre><code class="bash">

gmx grompp -f pr -c p_si -p  -o p_pr -maxwarn 1

gmx mdrun -deffnm p_pr -v

</code></pre>

* Cравните визуально изменеия в системах p_pr.gro и p_si.gro . Занесите наблюдения в отчёт. 

* Запускаем тестовое моделирование молекулярной динамики.

<pre><code class="bash">

gmx grompp -f md -c p_pr -p  -o p_md -maxwarn 1

gmx mdrun  -deffnm p_md -v -nsteps 1000000 -ntomp 4

</code></pre>

Просмотреть ход счёта можно в файле p_md.log

h.3 Метадинамика 

* Попробуем странную штуку https://github.com/spiwokv/af2cv/tree/main

* Надо сделать две системы исходный белок и ваш дизайн, данные для стабилизированного белка я посчитаю сам

* Вероятно, что при утряске воды система будет взрываться, надо в em.mdp  поменять integrator на steep. И потом:

<pre><code class="bash">

gmx grompp -f em -c p_si -p  -o p_em2 -maxwarn 1

gmx mdrun -deffnm p_em2 -v

gmx grompp -f pr -c p_em2 -p  -o p_pr -maxwarn 1

gmx mdrun -deffnm p_pr -v

</code></pre>

* Скопируйте себе  библиотеку для этой "CV":https://gitlab.sirius-web.org/golovin/protein-design/-/raw/master/pracs/p5/AFDistProb.cpp?inline=false и файл "plumed.dat":https://gitlab.sirius-web.org/golovin/protein-design/-/raw/master/pracs/p5/plumed.dat

* В начале файла надо внести изменения в путь к библиотеке с CV

* Для дизайна надо догадаться как поменять номера атомов в двух местах: WHOLEMOLECULES и ATOMS=

* Запускаем 

<pre><code class="bash">

gmx  mdrun -deffnm p_md -ntomp 4 -v  -plumed plumed.dat

</code></pre>