AMBER分子动力学模拟之分子模拟-- HIV蛋白酶-抑制剂复合物(2)

AMBER分子动力学模拟之分子模拟-- HIV蛋白酶-抑制剂复合物(2)

体系平衡

体系的优化分为两步，第一步固定蛋白和小分子，对添加的水盒优化。第二步则是对整个体系的优化。

对水盒子优化

vim min1.in

&cntrl
imin=1,
maxcyc=10000, 
ncyc=5000,
ntb=1,
ntr=1,
ntpr=500,
cut=10,
ioutfm=1,
ntxo=1,
restraint_wt=500.0,
restraintmask=':1-199',
/

对复合物优化

vim min2.in

&cntrl
  imin = 1,
  maxcyc = 50000, 
  ncyc = 25000, 
  ntb = 1, 
  ntr = 0, 
  ntpr = 500, 
  cut = 10, 
  ioutfm = 1, 
  ntxo = 1, 
/

升温

由于动力学模拟的是真实的生物体环境，因此必须使研究对象升温升压到临界值，体系达到平衡，才能做实际的动力学模拟

vim md0.in

&cntrl
imin=0, 
irest =0, 
ntx=1, 
ntb=1, 
cut =10, 
ntr=1, 
ntc =2, 
ntf=2, 
tempi=0.0, 
temp0=300.0, 
ntt =3, 
gamma_ln=1.0, 
nstlim=150000, 
dt=0.002, 
ntpr=500, 
ntwx=1000, 
ntwr=500, 
restraint_wt=10.0, 
restraintmask=':1-199',
/

动力学模拟

一般来说第一步的MD模拟时间要长一些，确保体系构象已经稳定，之后进行第二步的MD用于能量、相互作用分析等。
vim md1.in

&cntrl
imin=0, 
irest=1, 
ntx=5, 
ntb=2, 
pres0=1.0, 
ntp=1, 
taup=2.0, 
cut=10, 
ntr=0, 
ntc=2, 
ntf=2, 
tempi=300.0, 
temp0=300.0, 
ntt=3, 
gamma_ln=1.0, 
nstlim=20000000, 
dt=0.002, 
ntpr=500, 
ntwx=500, 
ntwr=500,
/

vim md2.in

&cntrl
imin=0, 
irest=1, 
ntx=5, 
ntb=2, 
pres0=1.0, 
ntp=1, 
taup=2.0, 
cut=10, 
ntr=0,
ntc=2, 
ntf=2, 
tempi=300.0, 
temp0=300.0, 
ntt=3, 
gamma_ln=1.0, 
nstlim=5000000, 
dt=0.002, 
ntpr=500, 
ntwx=500, 
ntwr=500, 
ntwprt=3198,
/

mdrun 执行文件

在mdrun.exe文件中，调用amber的pmemd.cuda模块进行动力学模拟
vi mdrun.exe写入

### CPU 
sander -O -i min1.in -p pep.top -c pep.crd -o min1.out -r min1.rst -ref pep.crd < /dev/null
sander -O -i min2.in -p pep.top -c min1.rst -o min2.out -r min2.rst < /dev/null
sander -O -i md0.in -p pep.top -c min2.rst -o md0.out -x md0.crd -r md0.rst -ref min2.rst < /dev/null
sander -O -i md1.in -p pep.top -c md0.rst -o md1.out -x md1.crd -r md1.rst < /dev/null
sander -O -i md2.in -p pep.top -c md1.rst -o md1.out -x md2.crd -r md2.rst < /dev/null


### cpu_mpi
mpirun -np 2 sander -O -i min1.in -p pep.top -c pep.crd -o min1.out -r min1.rst -ref pep.crd < /dev/null
mpirun -np 2 sander -O -i min2.in -p pep.top -c min1.rst -o min2.out -r min2.rst < /dev/null
mpirun -np 8 sander -O -i md0.in -p pep.top -c min2.rst -o md0.out -x md0.crd -r md0.rst -ref min2.rst < /dev/null
mpirun -np 8 sander -O -i md1.in -p pep.top -c md0.rst -o md1.out -x md1.crd -r md1.rst < /dev/null
mpirun -np 8 sander -O -i md2.in -p pep.top -c md1.rst -o md1.out -x md2.crd -r md2.rst < /dev/null

## GPU
pmemd.cuda  -O -i min1.in -p pep.top -c pep.crd -o min1.out -r min1.rst -ref pep.crd < /dev/null
pmemd.cuda  -O -i min2.in -p pep.top -c min1.rst -o min2.out -r min2.rst < /dev/null
pmemd.cuda  -O -i md0.in -p pep.top -c min2.rst -o md0.out -x md0.crd -r md0.rst -ref min2.rst < /dev/null
pmemd.cuda  -O -i md1.in -p pep.top -c md0.rst -o md1.out -x md1.crd -r md1.rst < /dev/null
pmemd.cuda  -O -i md2.in -p pep.top -c md1.rst -o md2.out -x md2.crd -r md2.rst < /dev/null

目前准备已经准备好进行md的参数文件（带有水盒子信息的拓扑和坐标文件）、md的输入文件，min1.in min2.in md0.in md1.in md2.in，以及MD执行文件mdrun.exe

将mdrun.exe的权限设置为可执行文件
chmod +xmdrun.exe
nohup./mdrun.exe&

输出文件

在md的输出文件中，所有的*out文件均含有每一步相对应的Amber版本，工作日期，工作路径、输入文件的详细参数，包含未曾修改的默认参数、引用文献、我们重点关注和分析的是每一步输出的能量项等等。
vi min1.out

vi min2.out

vi md0.out

vi md1.out

vi md2.out