Amber分子动力学模拟后分析

1.RMSD分析

要查看复合物在 100 纳秒分子动力学模拟中的 RMSD (Root Mean Square Deviation)，您可以使用 Amber 工具和相关的分析脚本来计算轨迹的 RMSD。以下是一般步骤：

1. 使用 cpptraj 计算 RMSD

cpptraj 是 Amber 提供的一个分析工具，可以计算 RMSD 和其他多种性质。您可以按照以下步骤计算 RMSD。

1.1 创建 cpptraj 输入文件

首先，您需要创建一个 cpptraj 输入文件，来计算复合物的 RMSD。以下是一个示例的 cpptraj 输入文件内容：

# cpptraj 输入文件
parm complex_ions.prmtop             # 加载拓扑文件
trajin complex_ions_md.nc            # 加载轨迹文件
reference complex_ions_eq.rst        # 使用平衡结构作为参考结构

# 计算 RMSD
rmsd RMSD_ref :1-100@CA out rmsd.dat    # 计算第1到100个残基的 C-α 原子的 RMSD，输出到 rmsd.dat 文件

# 输出结果
run

在这个文件中：

• parm 加载拓扑文件 complex_ions.prmtop。
• trajin 加载轨迹文件 complex_ions_md.nc。
• reference 设置参考结构文件 complex_ions_eq.rst，通常使用平衡态的结构作为参考。
• rmsd 命令计算指定范围的残基的 RMSD，:1-100@CA 表示计算第 1 到 100 个残基的 C-α 原子的 RMSD。您可以根据需要调整残基范围或选择其他原子（如全原子或选择不同的原子）。

1.2 运行 cpptraj

在命令行中运行 cpptraj：

cpptraj -i rmsd.in

其中，rmsd.in 是您刚才创建的输入文件。运行后，cpptraj 会输出 RMSD 的结果到 rmsd.dat 文件。

2. 可视化 RMSD 结果

可以使用 Python 和 matplotlib 库来绘制 RMSD 曲线。以下是一个示例代码：

import matplotlib.pyplot as plt

# 读取 rmsd.dat 文件
time, rmsd = [], []
with open("rmsd.dat", "r") as f:
    for line in f:
        if not line.startswith("#") and len(line.split()) > 1:
            parts = line.split()
            time.append(float(parts[0]))  # 第一列是时间
            rmsd.append(float(parts[1]))  # 第二列是 RMSD

# 绘制 RMSD 曲线
plt.plot(time, rmsd)
plt.xlabel("Time (ns)")
plt.ylabel("RMSD (Å)")
plt.title("RMSD of the Complex over 100 ns")
plt.grid(True)
plt.show()