g_mmpbsa使用方法

g_mmpbsa使用方法简要说明

计算三个能量组成

结合能由三部分组成，真空势能、极性溶剂化自由能、非极性溶剂化自由能。可以一步或者三步完成计算

g_mmpbsa -f traj.xtc            -s topol.tpr \
         -i mmpbsa.mdp          -n index.ndx -pbsa \
         -mm energy_MM.xvg      -pol polar.xvg \
         -apol apolar.xvg       -decomp \
         -mmcon contrib_MM.dat  -pcon contrib_pol.dat \
         -apcon contrib_apol.dat

三步计算

计算真空中的势能

1	g_mmpbsa -f 1EBZ.xtc -s 1EBZ.tpr -n 1EBZ.ndx -pdie 2 -decomp

选择 1 和 13 组

生成两个输出文件：energy_MM.xvg和contrib_MM.dat。

可以使用-mm filename1.xvg以及-mmcon filename2.dat指定文件名。

energy_MM.xvg包含蛋白与抑制剂之间的范德华能量，静电相互作用能以及非键相互作用势能 xvg文件的5 6 7行

contrib_MM.dat包含每个残基对非键相互作用能的贡献

计算极性溶剂化自由能

极性溶剂化自由能需要提供polar.mdp文件（包含运算参数）。

1	g_mmpbsa -f 1EBZ.xtc -s 1EBZ.tpr -n 1EBZ.ndx -i ../polar.mdp -nomme -pbsa -decomp

选择 1 和 13 组

生成两个文件polar.xvg和contrib_pol.dat.

可以使用-pol filename1.xvg和-pcon filename2.dat指定文件名。

polar.xvg包含蛋白单体，抑制剂单体以及蛋白-配体复合物的极性溶剂化自由能

contrib_pol.dat包含每个残基对极性溶剂化自由能的贡献

计算非极性溶剂化自由能

SASA-only model

1	g_mmpbsa -f 1EBZ.xtc -s 1EBZ.tpr -n 1EBZ.ndx -i ../apolar_sasa.mdp -nomme -pbsa -decomp -apol sasa.xvg -apcon sasa_contrib.dat

生成两个文件sasa.xvg和sasa_contrib.dat.

sasa.xvg包含非极性溶剂化自由能

sasa_contrib.dat包含每个残基的贡献

SAV-only model

1	g_mmpbsa -f 1EBZ.xtc -s 1EBZ.tpr -n 1EBZ.ndx -i ../apolar_sav.mdp -nomme -pbsa -decomp -apol sav.xvg -apcon sav_contrib.dat

一步计算

1	g_mmpbsa -f 1EBZ.xtc -s 1EBZ.tpr -n 1EBZ.ndx -i ../pbsa.mdp -pdie 2 -pbsa -decomp

pbsa.mdp包含极性以及SASA-only的非极性溶剂化自由能。所有能量项都会计算。

平均结合自由能计算

MmPbSaStat.py用于计算平均结合能

1	python MmPbSaStat.py -m energy_MM.xvg -p polar.xvg -a sasa.xvg

将会输出两个文件full_energy.dat和summary_energy.dat

summary_energy.dat包含所有能量项的平均和标准差

full_energy.dat包含能量项随时间的变化。最后四列包含MM能量、极性溶剂化自由能、非极性溶剂化自由能以及结合能。

使用bootstrap analysis

1	python MmPbSaStat.py -bs -nbs 2000 -m energy_MM.xvg -p polar.xvg -a apolar.xvg (or sasa.xvg)

APBS 参数

极性溶剂化自由能

polar yes|no 设置是否计算极性溶剂化自由能
cfac 2 分子维度扩大因子？获得粗粒化网格尺寸
fadd 20 设置细网格尺寸 A
gridspace 0.2 指定细网格采样尺寸
gmemceil 4000 设置运行内存
PBsolver npbe 指定求解线性或者非线性PB方程 lpbe | npbe
mg_type mg-auto 如何执行多网格PB计算 mg-auto mg-para
pcharge 1 阳离子电荷
prad 0.95 阳离子半径
pconc 0.15 阳离子浓度
ncharge -1 阴离子电荷
nrad 1.81 阴离子电荷
nconc 0.15 阴离子浓度
pdie 4 溶质介电常数对于带电荷溶质需要设置高介电常数
sdie 80 溶剂介电常数
vdie 1 真空介电常数
srad 1.4 溶剂分子半径A
swin 0.3 指定立方样条采样窗口大小
srfm smol 指定构建介电和离子可及性相关系数的模型 mol | smol | spl2 | spl4
sdens 10 指定每平方埃面积内格点数目
temp 300 温度
chgm spl4 指定了用于将生物分子点电荷映射到网格以进行多重网格泊松-玻尔兹曼计算的方法。接受的关键字是 spl0、spl2 和 spl4。在此实现中未测试这些关键字对能量的影响。
bcfl mdh 指定用于求解 Poisson-Boltzmann 方程的边界条件的类型。接受的关键字是zero、sdh、mdh、focus 和 map。但是，使用 focus 和 map 将终止 g_mmpbsa 并出错。 bcfl 关键字的变化可能会影响极地能量计算。在此实现中未测试这些关键字对能量的影响

非极性溶剂化自由能

apolar yes 是否执行非极性计算

SASA

gamma 0.02267 这指定了溶剂的表面张力比例项 (kJ mol -1 Å -2 )。当 gamma = 0 时，不计算 SASA 能量。
sasaconst 3.84928 计算非极性溶剂化自由能的offset kJ mol-1
sasrad 1.4 溶剂探针分子半径

SAV

press 0.234304 这指定了溶剂压力比例项 (kJ mol-1 Å-3)。当 press = 0 时，不计算 SAV 能量。
savrad 1.29 溶剂探针分子
savconst 0 offset

Continuum/Integral based model (WCA-like)

WCA yes
wcarad 1.25 WCA方法的溶剂探针分子
bconc 0.033428 指定bulk溶剂密度
dpos 0.05 这指定了原子位置的位移，用于使用有限差分法进行表面积导数计算。
grid 0.4 0.4 0.4 此参数指定以 Å 为单位的正交网格间距，用于体积积分计算。
APsdens 200 这指定了用于分子表面或溶剂可及表面的每 Å2 的正交点数。
APsrfm sacc 该参数指定用于构建溶剂相关表面和体积的模型
APswin 0.3 这为基于样条的曲面定义指定了样条窗口的大小（以 Å 为单位）
APtemp 300 此参数指定用于非极性计算的温度