NAMD 用abf方法计算自由能问题

Scarlett1 · 发表于 Post on 2017-7-16 16:14:31

请问，NAMD用abf的方法做客体分子在环肽纳米管中的自由能曲线，为什么两边会严重不对称呢？烦请大家指导
图一是一般对称的情况，

图二是我做出的不对称的情况

ulosggs · 发表于 Post on 2017-7-16 16:53:03

用非平衡动力学方法计算自由能几乎总会出现这种迟滞现象，主要原因是存在其它反应坐标（比如客体分子的取向）。
你可以考虑用平衡动力学方法，如 Umbrella sampling 来计算一下，看是不是对称的。

Scarlett1 · 发表于 Post on 2017-7-16 16:58:40

ulosggs 发表于 2017-7-16 16:53
用非平衡动力学方法计算自由能几乎总会出现这种迟滞现象，主要原因是存在其它反应坐标（比如客体分子的取向 ...

你好，感谢您的回答，图一也是我做出来的曲线，也是用的ABF的方法，唯一的不同就是改变了氨基酸种类，换了一种环肽纳米管，但是结果就不对称了，不知道这种情况是什么原因呢？

ulosggs · 发表于 Post on 2017-7-17 01:15:09

有可能是肽管和小分子之间形成比较稳定的结构，你看一下轨迹有没有在哪个位置卡住

fhh2626 · 发表于 Post on 2017-7-17 07:42:11

ulosggs 发表于 2017-7-16 16:53
用非平衡动力学方法计算自由能几乎总会出现这种迟滞现象，主要原因是存在其它反应坐标（比如客体分子的取向 ...

ABF显然是平衡动力学方法，而且由于ABF方法可以用比较大的windows，所以在采样上会优于umbrella sampling

fhh2626 · 发表于 Post on 2017-7-17 07:54:10

Scarlett1 发表于 2017-7-16 16:58
你好，感谢您的回答，图一也是我做出来的曲线，也是用的ABF的方法，唯一的不同就是改变了氨基酸种类，换 ...

图像不对称就代表自由能没有收敛，你可以查看count文件看你的采样分布
如果采样分布比较均匀的话，那就是在自由能的两端采到了不同的结构，这就说明在你定义的反应坐标无法表示的空间内有着其他的自由度（比如氨基酸的取向），以下是几种解决办法

1、增加模拟时间，可能会需要很久，因为重要性采样方法并不能加速正交空间的采样
2、采用一些加速正交空间的方法，比如multiple Walker ABF，不过会非常麻烦
最好的解决方法：
仔细分析你的轨迹，找到重要的、但是你没有定义的自由度，然后把它加入反应坐标中，算二维自由能

你可以看我们组以前的文章，问题和你的类似：
J. Phys. Chem. C, 2016, 120 (34), pp 19479–19486 （Figure S2中的1D PMF和正文中的2D PMF的对比）

一个general suggestion：
ABF方法的大部分缺点都在新提出的eABF方法里面得到改进了（并且收敛速度提高），建议任何情况下都用eabf代替abf，打开eabf的方法是在colvar的定义里面加上：
extendedLangrangian on
extendedFluctuation xxxx (xxxx设为width大小)
详细内容可以看
J. Chem. Theory Comput., 2016, 12 (8), pp 3506–3513

Scarlett1 · 发表于 Post on 2017-7-20 12:50:51

fhh2626 发表于 2017-7-17 07:54
图像不对称就代表自由能没有收敛，你可以查看count文件看你的采样分布
如果采样分布比较均匀的话，那就 ...

好的，感谢您的费心你回答，我再去了解一下您的建议

DwyaneWan · 发表于 Post on 2021-9-23 14:53:39

ulosggs 发表于 2017-7-17 01:15
有可能是肽管和小分子之间形成比较稳定的结构，你看一下轨迹有没有在哪个位置卡住

你好，我在用eabf算小分子聚集体和蛋白的结合自由能时候，发现小分子聚集体和蛋白结合后，separation并不是分离的状态，而是把小分子聚集体拉到了蛋白的其他位置，导致重复几次每次曲线都几乎不一样。有什么办法能保证结合和分离一致吗？

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