[小技巧] 关于 bc 的 scale

本文介绍了在Linux系统中如何使用bc命令进行数学运算,并特别关注如何设置运算结果的小数位数。文章解释了scale参数的作用及局限性,并提供了一种解决乘法运算精度控制问题的变通方法。

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linux下的bc命令可以设置结果的位数,通过 scale.

比如:

$ echo "scale=4; 1.2323293128 / 1.1" | bc -l
1.1202

但是scale只对除法、取余、乘幂有效,比如乘法就无效:

$ echo "scale=4; 1.2323293128 * 1.1" | bc -l
1.3555622440


想了一个回避的方法,就是除以1。

比如:

$ echo "scale=4; (1.2323293128 * 1.1) / 1" | bc -l
1.3555

#!/bin/bash # ==================== 环境检测函数 ==================== check_environment() { local missing=() local errors=0 echo -e "\033[34m[环境检测] 开始检查系统依赖...\033[0m" # 检测必要软件 echo -n "检查 fpocket ...... " if ! command -v fpocket &> /dev/null; then echo -e "\033[31m缺失\033[0m" missing+=("fpocket") ((errors++)) else echo -e "\033[32m已安装\033[0m" fi echo -n "检查 AutoDock Vina ...... " if ! command -v vina &> /dev/null; then echo -e "\033[31m缺失\033[0m" missing+=("AutoDock Vina") ((errors++)) else echo -e "\033[32m已安装\033[0m" fi echo -n "检查 bc(计算器) ...... " if ! command -v bc &> /dev/null; then echo -e "\033[31m缺失\033[0m" missing+=("bc (计算器工具)") ((errors++)) else echo -e "\033[32m已安装\033[0m" fi # 检测WSL挂载点 echo -n "检查D盘挂载(/mnt/d) ...... " if [[ ! -d "/mnt/d" ]]; then echo -e "\033[31m未挂载\033[0m" missing+=("Windows D盘未挂载到/mnt/d") ((errors++)) else echo -e "\033[32m已挂载\033[0m" fi # 检测输入文件 echo -n "检查配体文件 ...... " if [[ ! -f "$LIGAND_FILE" ]]; then echo -e "\033[31m不存在\033[0m" missing+=("配体文件不存在: $LIGAND_FILE") ((errors++)) else echo -e "\033[32m存在\033[0m" fi echo -n "检查蛋白质目录 ...... " if [[ ! -d "$PROTEIN_DIR" ]]; then echo -e "\033[31m不存在\033[0m" missing+=("蛋白质目录不存在: $PROTEIN_DIR") ((errors++)) elif [[ -z "$(ls -A "$PROTEIN_DIR"/*.pdbqt 2>/dev/null)" ]]; then echo -e "\033[31m无PDBQT文件\033[0m" missing+=("蛋白质目录为空或没有PDBQT文件: $PROTEIN_DIR") ((errors++)) else echo -e "\033[32m正常\033[0m" fi # 如果有缺失项则报错 if [[ $errors -gt 0 ]]; then echo -e "\n\033[41m!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\033[0m" echo -e "\033[41m【致命错误】环境检测失败!缺少以下组件或配置:\033[0m" for item in "${missing[@]}"; do echo -e " - \033[31m$item\033[0m" done echo -e "\n\033[43m【解决方案】请执行以下操作:\033[0m" if [[ " ${missing[*]} " =~ "fpocket" ]]; then echo " - 安装fpocket: sudo apt install fpocket" fi if [[ " ${missing[*]} " =~ "AutoDock Vina" ]]; then echo " - 安装AutoDock Vina: sudo apt install autodock-vina" fi if [[ " ${missing[*]} " =~ "bc" ]]; then echo " - 安装bc计算器: sudo apt install bc" fi if [[ " ${missing[*]} " =~ "挂载" ]]; then echo " - 确认Windows D盘已挂载,或修改脚本中的WSL_D变量" echo " - 尝试手动挂载: sudo mkdir -p /mnt/d && sudo mount -t drvfs D: /mnt/d" fi if [[ " ${missing[*]} " =~ "配体文件" || " ${missing[*]} " =~ "蛋白质目录" ]]; then echo " - 检查文件路径是否正确,确保文件存在于WSL环境中" echo " - 当前配置的蛋白质目录: $PROTEIN_DIR" echo " - 当前配置的配体文件: $LIGAND_FILE" fi echo -e "\033[41m!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\033[0m\n" exit 1 fi echo -e "\033[42m[环境检测] 所有依赖项检查通过!\033[0m" return 0 } # ==================== 用户配置区域 ==================== WINDOWS_D="D:" # 原始Windows路径(仅参考) WSL_D="/mnt/d" # WSL挂载路径(必须修改为实际值) BASE_DIR="$WSL_D/Autodocksuite" # 基础工作目录 # 输入输出目录 PROTEIN_DIR="$BASE_DIR/proteins" # 蛋白质目录 LIGAND_FILE="$BASE_DIR/Afatinib.pdbqt" # 配体文件 FPOCKET_DIR="$BASE_DIR/fpocket_results" # fpocket结果目录 OUTPUT_DIR="$BASE_DIR/output" # 输出目录 # ==================== 脚本主体 ==================== # 首先执行环境检测 check_environment || exit 1 # 创建目录结构 mkdir -p "$FPOCKET_DIR" "$OUTPUT_DIR" if [[ $? -ne 0 ]]; then echo -e "\033[41m【致命错误】无法创建输出目录!\033[0m" echo -e "请检查路径权限: $OUTPUT_DIR" exit 1 fi LOG_FILE="$OUTPUT_DIR/docking_log_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).txt" # 记录开始信息 echo "=== 分子对接工作流程开始 ===" | tee -a "$LOG_FILE" echo "开始时间: $(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')" | tee -a "$LOG_FILE" echo "蛋白质目录: $PROTEIN_DIR" | tee -a "$LOG_FILE" echo "蛋白质数量: $(ls "$PROTEIN_DIR"/*.pdbqt | wc -l)" | tee -a "$LOG_FILE" echo "配体文件: $LIGAND_FILE" | tee -a "$LOG_FILE" # 步骤1: fpocket口袋预测 echo -e "\n\033[44m[阶段1] 蛋白质结合口袋预测\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" protein_count=0 processed_files=0 for protein in "$PROTEIN_DIR"/*.pdbqt; do # 检查文件是否存在 if [[ ! -f "$protein" ]]; then continue fi base_name=$(basename "$protein" .pdbqt) echo "处理: $base_name" | tee -a "$LOG_FILE" # 临时转换格式供fpocket使用 if ! grep -E '^ATOM|^HETATM' "$protein" > "$FPOCKET_DIR/temp_$base_name.pdb"; then echo -e "\033[33m[警告] $base_name PDBQT转换PDB失败,跳过\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" continue fi # 运行fpocket预测口袋 echo "执行fpocket预测..." | tee -a "$LOG_FILE" if ! fpocket -f "$FPOCKET_DIR/temp_$base_name.pdb" -o "$FPOCKET_DIR/$base_name" >> "$LOG_FILE" 2>&1; then echo -e "\033[33m[警告] $base_name 口袋预测失败,跳过\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" rm -f "$FPOCKET_DIR/temp_$base_name.pdb" continue fi # 清理临时文件 rm -f "$FPOCKET_DIR/temp_$base_name.pdb" ((protein_count++)) ((processed_files++)) # 进度报告 if ((processed_files % 50 == 0)); then echo -e "\033[45m[进度] 已处理 $processed_files 个蛋白质\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" fi done if [[ $protein_count -eq 0 ]]; then echo -e "\033[41m【致命错误】没有成功处理任何蛋白质!\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" exit 1 fi echo "fpocket口袋预测完成! 成功处理 $protein_count 个蛋白质" | tee -a "$LOG_FILE" # 步骤2: 分子对接 echo -e "\n\033[44m[阶段2] 分子对接处理\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" SUMMARY_FILE="$OUTPUT_DIR/summary_results.csv" echo "蛋白质,最佳亲和力(kcal/mol),口袋中心X,口袋中心Y,口袋中心Z,盒子尺寸" > "$SUMMARY_FILE" processed_count=0 success_count=0 error_count=0 for protein in "$PROTEIN_DIR"/*.pdbqt; do if [[ ! -f "$protein" ]]; then continue fi base_name=$(basename "$protein" .pdbqt) pocket_info="$FPOCKET_DIR/$base_name/temp_${base_name}_info.txt" if [[ ! -f "$pocket_info" ]]; then echo -e "\033[33m[警告] $base_name 无口袋信息,跳过\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" echo "$base_name,NA,NA,NA,NA,NA" >> "$SUMMARY_FILE" ((error_count++)) continue fi # 解析口袋信息 - 更健壮的方法 best_pocket=$(grep "^Pocket " "$pocket_info" 2>/dev/null | sort -k6 -nr | head -1) pocket_num=$(grep "^Pocket " "$pocket_info" | sort -k6 -nr | head -1 | awk '{print $2}') center_line=$(grep -A1 "Pocket $pocket_num" "$pocket_info" | grep "Center :") if [[ -z "$best_pocket" ]]; then echo -e "\033[33m[警告] $base_name 无有效口袋,跳过\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" echo "$base_name,NA,NA,NA,NA,NA" >> "$SUMMARY_FILE" ((error_count++)) continue fi if [[ -z "$center_line" ]]; then echo -e "\033[33m[警告] $base_name 无中心坐标信息,跳过\033[0m" continue fi # 提取参数 - 使用awk确保健壮性 cx=$(echo "$center_line" | awk '{print $3}') cy=$(echo "$center_line" | awk '{print $4}') cz=$(echo "$center_line" | awk '{print $5}') size=$(echo "$best_pocket" | awk '{print $11}') volume=$(grep -A10 "Pocket $pocket_num" "$pocket_info" | grep -m1 "Volume :" | awk '{print $3}') box_size=$(echo "scale=2; e( l($volume)/3 ) + 5" | bc -l 2>/dev/null || echo 20) # 验证数值有效性 if ! [[ "$cx" =~ ^-?[0-9.]+$ ]] || ! [[ "$cy" =~ ^-?[0-9.]+$ ]] || ! [[ "$cz" =~ ^-?[0-9.]+$ ]] || ! [[ "$size" =~ ^[0-9.]+$ ]]; then echo -e "\033[33m[警告] $base_name 口袋参数无效,跳过\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" echo "$base_name,INVALID,NA,NA,NA,NA" >> "$SUMMARY_FILE" ((error_count++)) continue fi # 计算盒子尺寸(在口袋大小基础上增加padding) if [[ -z "$box_size" ]]; then box_size=20.0 echo -e "\033[33m[警告] $base_name 盒子尺寸计算失败,使用默认值20Å\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" fi # 确保盒子尺寸在合理范围内 box_size=$(echo "$box_size" | awk -v min=15 -v max=30 \ '{if ($1 < min) print min; else if ($1 > max) print max; else print $1}') # 创建输出子目录 protein_output_dir="$OUTPUT_DIR/$base_name" mkdir -p "$protein_output_dir" # 运行AutoDock Vina echo "对接: $base_name | 中心($cx, $cy, $cz) | 盒子: ${box_size}Å" | tee -a "$LOG_FILE" vina_cmd=( vina --receptor "$protein" --ligand "$LIGAND_FILE" --center_x "$cx" --center_y "$cy" --center_z "$cz" --size_x "$box_size" --size_y "$box_size" --size_z "$box_size" --exhaustiveness 8 --num_modes 5 --out "$protein_output_dir/${base_name}_out.pdbqt" --log "$protein_output_dir/${base_name}_log.txt" ) if ! "${vina_cmd[@]}" >> "$LOG_FILE" 2>&1; then echo -e "\033[31m[错误] $base_name 对接失败\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" echo "$base_name,FAILED,$cx,$cy,$cz,$box_size" >> "$SUMMARY_FILE" ((error_count++)) else # 提取最佳亲和力 - 更健壮的提取方法 log_file="$protein_output_dir/${base_name}_log.txt" affinity=$(awk '/^-----+/ {flag=1} flag && /^ 1 / {print $2; exit}' "$log_file") if [[ -n "$affinity" && "$affinity" =~ ^-?[0-9.]+$ ]]; then echo "$base_name,$affinity,$cx,$cy,$cz,$box_size" >> "$SUMMARY_FILE" ((success_count++)) echo -e "\033[32m[成功] $base_name 对接完成,亲和力: $affinity kcal/mol\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" else echo -e "\033[31m[错误] $base_name 亲和力解析失败\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" echo "$base_name,PARSE_ERROR,$cx,$cy,$cz,$box_size" >> "$SUMMARY_FILE" ((error_count++)) fi fi # 进度报告 ((processed_count++)) if ((processed_count % 20 == 0)); then echo -e "\033[45m[进度] 已处理 $processed_count 个 | 成功: $success_count | 失败: $error_count\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" fi done # 最终统计 total_proteins=$(ls "$PROTEIN_DIR"/*.pdbqt | wc -l) success_rate=$(echo "scale=2; $success_count * 100 / $total_proteins" | bc) # 结果报告 echo -e "\n\033[42m[完成] 任务执行完毕\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" echo "总处理: $total_proteins 个蛋白质" | tee -a "$LOG_FILE" echo "成功对接: $success_count 个 (成功率: ${success_rate}%)" | tee -a "$LOG_FILE" echo "失败数量: $error_count 个" | tee -a "$LOG_FILE" # 显示最佳结果 if [[ $success_count -gt 0 ]]; then echo -e "\n\033[44m最佳结合结果(亲和力越小越好):\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" grep -vE "NA|FAILED|INVALID|PARSE_ERROR" "$SUMMARY_FILE" | \ sort -t, -k2 -n | \ head -10 | \ awk -F, '{printf "%-20s %10.2f kcal/mol\n", $1, $2}' | \ tee -a "$LOG_FILE" else echo -e "\n\033[41m警告: 没有成功对接的蛋白质!\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" fi # 最终路径提示 echo -e "\n\033[43m输出文件位置:\033[0m" | tee -a "$LOG_FILE" echo "结果汇总: $SUMMARY_FILE" | tee -a "$LOG_FILE" echo "详细日志: $LOG_FILE" | tee -a "$LOG_FILE" echo "对接结果目录: $OUTPUT_DIR" | tee -a "$LOG_FILE" echo "fpocket结果目录: $FPOCKET_DIR" | tee -a "$LOG_FILE" # 退出状态 if [[ $success_count -eq 0 ]]; then exit 2 elif [[ $error_count -gt 0 ]]; then exit 1 else exit 0 fi这个代码运行结束后,每个蛋白都检测不到蛋白口袋,这是为什么
最新发布
07-04
<think>我们正在排查AutoDockVina分子对接流程中fpocket无法检测到蛋白质口袋的问题。fpocket是一个基于几何和化学特性的蛋白质口袋检测工具。以下是可能导致fpocket无法检测到口袋的原因及相应的解决方法: ###1. **蛋白质结构问题**-**原因**:蛋白质结构文件(如PDB文件)可能存在以下问题:-结构不完整(如缺失残基)-原子坐标错误或异常-晶体结构分辨率过低-蛋白质本身没有明显的口袋(如某些纤维状蛋白质)- **解决方法**:-使用工具(如PDBfixer、Modeller)修复缺失残基或原子。-检查PDB文件格式是否正确,确保所有原子记录完整。-如果分辨率过低,考虑使用同源建模获取更高质量的模型。-验证蛋白质是否确实存在结合口袋(可通过文献或类似结构验证)。###2.**参数设置不当**- **原因**:fpocket运行时参数设置可能不适合当前蛋白质。-默认参数可能对某些蛋白质(如膜蛋白)不适用。-口袋大小阈值设置不当(如最小口袋体积`-m`参数设置过大)。- **解决方法**:-调整fpocket参数。例如,尝试减小最小口袋体积阈值:```bashfpocket-fprotein.pdb-m50#将最小口袋体积设为50ų(默认值为100)```-对于特殊蛋白质(如膜蛋白),使用`-D`(考虑疏水性)和`-i`(增加迭代次数)等参数。 ###3. **输入文件格式问题**-**原因**:PDB文件可能包含非标准记录(如HETATM、水分子等),干扰口袋检测。-**解决方法**:-预处理PDB文件,去除水分子、离子等无关分子:```bashgrep -v "HOH" protein.pdb> protein_dry.pdb#去除水分子grep-v"HETATM"protein_dry.pdb >protein_clean.pdb#去除配体```-使用`pdb4amber`等工具标准化PDB文件。###4.**软件版本或安装问题**-**原因**:fpocket安装不完整或版本过旧。-**解决方法**:-更新fpocket至最新版本([GitHub-fpocket/fpocket](https://github.com/fpocket/fpocket))。-重新安装并确保依赖项(如Qhull)已正确安装。###5.**蛋白质动态性**- **原因**:晶体结构可能捕获了闭合构象,导致口袋不可见。-**解决方法**:-使用分子动力学模拟获取开放构象。-从多个晶体结构(如有)中选择开放构象。 ###6. **运行环境问题**- **原因**:内存不足或计算资源限制导致fpocket异常退出。- **解决方法**:-检查系统资源(`free -h`),确保足够内存。-简化蛋白质结构(如去除无关链)。###调试步骤建议1. **验证示例文件**:运行fpocket自带示例,确认安装正确:```bashfpocket-ftest/f1abu.pdb```2.**逐步简化问题**:-对已知有口袋的标准蛋白质(如溶菌酶)运行fpocket。-若标准蛋白质成功,则问题在目标蛋白;否则检查环境和安装。3.**日志分析**:检查fpocket输出日志,寻找错误或警告信息。 ###替代方案若fpocket仍失败,可尝试其他口袋检测工具:- **PyMOL**:内置`findpocket`命令(需安装PyMOL)。- **CASTp**:在线服务(http://sts.bioe.uic.edu/castp/)。 -**DockSite**:专为对接设计的口袋预测(https://www.docksite.org/)。通过以上步骤,应能定位并解决fpocket无法检测口袋的问题。§§相关问题§§1.如何预处理PDB文件以提高fpocket的检测成功率? 2. fpocket参数优化有哪些常用技巧?3.除了fpocket,还有哪些蛋白质口袋检测工具?4.如何验证检测到的蛋白质口袋的可靠性?5.分子对接中如何根据口袋信息选择对接盒子?</think>### fpocket无法检测蛋白质口袋的原因及解决方法 在AutoDock Vina分子对接流程中,fpocket作为蛋白质口袋检测工具可能失效的主要原因如下: #### 一、常见原因分析 1. **蛋白质结构问题** - **空腔缺失**:某些蛋白质(如纤维蛋白)本身缺乏明显的结合口袋[^1] - **结构缺陷**:PDB文件中存在残基缺失、原子坐标错误或异常构象 - **构象闭合**:晶体结构捕获了口袋闭合状态(如ATP结合蛋白的apo状态) $$ \text{结构完整性指标} = \frac{\text{完整残基数}}{\text{总残基数}} < 0.85 $$ 2. **输入文件问题** - 含有过多水分子/离子(HOH/HETATM记录干扰检测) - 多亚基复合物未处理(链间空隙被误判) - 文件格式错误(如非标准PDB格式或CRLF换行符) 3. **参数设置不当** - 最小口袋体积阈值(`-m`参数)设置过高 - 疏水性参数(`-D`)未适配膜蛋白等特殊类型 - 未启用表面探测增强模式(`-r`参数) 4. **技术限制** ```mermaid graph LR A[fpocket原理] --> B[α球探测] B --> C[Voronoi剖分] C --> D[聚类分析] D --> E[体积<100ų的口袋易漏检] ``` #### 二、系统解决方案 **步骤1:预处理蛋白质结构** ```bash # 移除水分子和杂原子 grep -v 'HOH' protein.pdb > protein_clean.pdb sed -i '/HETATM/d' protein_clean.pdb # 修复缺失残基 (需安装PDBFixer) pdbfixer protein_clean.pdb --add-atoms=all --output=protein_fixed.pdb ``` **步骤2:优化fpocket参数** ```bash # 推荐参数组合 (适用于大多数情况) fpocket -f protein_fixed.pdb \ -m 50 \ # 降低最小体积阈值至50ų -r 1.8 \ # 增大探测球半径 -i 3 \ # 增加聚类迭代次数 -D 0.25 # 调整疏水性权重 ``` **步骤3:替代检测方案** - **PyMOL内置命令**: ```python from pymol import cmd cmd.load("protein.pdb") cmd.pocket_finder() # 生成pocket_1等对象 ``` - **CASTp在线工具**:http://sts.bioe.uic.edu/castp/ (处理表面凹陷更敏感) **步骤4:人工验证** 1. 用PyMOL/VMD检查蛋白质表面: ```sql SELECT resn, resi WITHIN 5Å OF ANY ligand -- 结合位点参考 ``` 2. 结合文献确认已知结合位点位置 #### 三、特殊场景处理 | 蛋白质类型 | 解决方案 | |------------------|------------------------------| | 膜蛋白 | 添加`-t 0.7`提高跨膜区灵敏度 | | 柔性区域 | 对MD轨迹帧进行批量检测 | | 浅表结合位点 | 使用SiteMap替代 | > **验证提示**:若检测到口袋但Vina对接失败,需检查口袋坐标是否与`vina --config`中设置的`center_x/y/z`一致。坐标偏差>5Å会导致配体悬空[^2]。
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