NAMD自由能计算教程—1、用eABF和meta-eABF进行多维自由能计算

yyf123 · 发表于 Post on 2024-8-21 13:55:12

本半吊子请教一下付博士：
1. colvars里面如何设置漏斗势能？（plumed patch的gromacs的gpu利用率太低）

2. 如果设置漏斗势能的话（计算配体蛋白结合自由能），colvars输出的pmf，水里面的能量和能量最低点的是结合自由能吗？，plumed的funnel-metadyncamics通过md的插件会选择能量最低点的一个范围，然后选择水里面的参考点，计算出来的结合自由能并不是pmf最低和最高点的差，为什么？

3. 通过bfee2计算出来的PMF RMSD，可以导出原数据吗？（想要用origin作图）

fhh2626 · 发表于 Post on 2024-8-22 10:20:24

yyf123 发表于 2024-8-21 13:55
本半吊子请教一下付博士：
1. colvars里面如何设置漏斗势能？（plumed patch的gromacs的gpu利用率太低） ...

1. 没有简单的办法，但是可以用colvars里面的custom function定义任何约束
2. 不是，因为结合态不是一个点，要积分
3. 可以，Colvars本身会输出.czar.pmf文件

yyf123 · 发表于 Post on 2024-8-23 10:18:41

付博士您好:
我想要问一下，分窗口运行的话，每个窗口两端都有采样不好的一些点，我每两个窗口都重叠1.5 埃，如果分的窗口数量多的话，浪费很多模拟时间呀，是我配置文件的设置问题？

units gromacs
colvarsTrajFrequency    5000
colvarsRestartFrequency 5000
#indexFile                ./index.ndx
colvar {
name distz
width 0.01
lowerboundary 5.594
upperboundary 6.754
reflectingLowerboundary  on
reflectingUpperboundary  on
subtractAppliedForce on
expandboundaries  on
extendedLagrangian on
extendedFluctuation 0.01
distanceZ {
      forceNoPBC    yes
      main {
         atomNumbers 39284
      }
      ref {
         dummyAtom  (1.800, 5.470, 1.616)
      }
      axis (0.0, 0.0, 1.0)
}
}

colvar {
name distxy
distanceXY {
      forceNoPBC    yes
         main {
         atomNumbers 39284
         }
   ref {
         dummyAtom (4.866, 5.212, 1.096)
      }
  }
}

abf {
colvars       distz
outputFreq    500000
FullSamples 100000
historyfreq 500000
writeCZARwindowFile
}
metadynamics {
colvars          distz
outputFreq       500000
hillWidth       5.0
hillWeight       0.7
wellTempered    on
biasTemperature 2791
newHillFrequency  500
}

harmonicWalls {
  name mywalls
  colvars    distxy
  lowerWalls 0.0
  upperWalls 0.8
  forceConstant 1000.0
}

谢谢付博士！

fhh2626 · 发表于 Post on 2024-8-23 10:23:18

yyf123 发表于 2024-8-23 10:18
付博士您好:
我想要问一下，分窗口运行的话，每个窗口两端都有采样不好的一些点，我每两个窗口都重叠1.5 ...

有些体系会出现这个情况，这个目前还没有特别好的解决办法。但是不需要重叠1.5埃，一般0.3埃左右就差不多了吧

yyf123 · 发表于 Post on 2024-8-23 10:24:29

fhh2626 发表于 2024-8-23 10:23
有些体系会出现这个情况，这个目前还没有特别好的解决办法。但是不需要重叠1.5埃，一般0.3埃左右就差不多 ...

好的，谢谢付博士！

yyf123 · 发表于 Post on 2024-8-24 13:45:13

本帖最后由 yyf123 于 2024-8-24 13:52 编辑

付博士，我的互联网导师，您好！
我使用wtm-eabf计算钠离子通过离子通道的过程，使用了分窗口的策略，其他窗口收敛的还好，但是这个窗口算了三百多ns还未收敛（如图红线区域），查看轨迹发现在这个窗口中，钠离子会跑到两个loop中间，见俯视图（黄色离子），然后在这个loop中间沿着z方向采样，导致能量异常的高（colvars的配置文件在上一条帖子）

1. 如果继续计算，还会收敛吗，是不是在loop中和中间的通道来回采样，能量一会高一会低，永远不会收敛？

2. 这个是因为正交空间存在影响主要过程的能垒的原因吗，需要两个反应坐标才能描述好吗？

3. 进一步把圆柱势能范围缩小能否考虑？

4. 红色离子是体系中的钠离子，有时候在模拟过程中跑入通道中，有什么好的方法可以避免这个事情？谢谢付博士

fhh2626 · 发表于 Post on 2024-8-24 14:15:34

yyf123 发表于 2024-8-24 13:45
付博士，我的互联网导师，您好！
我使用wtm-eabf计算钠离子通过离子通道的过程，使用了分窗口的策略，其他 ...

这个就是典型的正交空间采样问题，你选的变量没办法完全描述你研究的过程。

你可以添加一维变量，也可以增加时间，但是后者不一定能成功

yyf123 · 发表于 Post on 2024-8-24 14:43:11

fhh2626 发表于 2024-8-24 14:15
这个就是典型的正交空间采样问题，你选的变量没办法完全描述你研究的过程。

你可以添加一维变量，也可 ...

好的，谢谢付博士！

yyf123 · 发表于 Post on 2024-9-9 21:16:45

本帖最后由 yyf123 于 2024-9-9 21:21 编辑

请教一下付博士，最近想用基于七自由度的fep方法，gromacs也是可以做吧，我看bfee2中，针对gromacs没有开发这个功能，因为现在gromacs自带的colvars算起来也很快，4090显卡，我这个体系8w多个原子，gromacs一天540ns，同样的体系namd一天只能跑110ns （gpu利用率98%的情况下），，，如过没开gpuresident，只能八十ns

fhh2626 · 发表于 Post on 2024-9-10 10:10:29

yyf123 发表于 2024-9-9 21:16
请教一下付博士，最近想用基于七自由度的fep方法，gromacs也是可以做吧，我看bfee2中，针对gromacs没有开发 ...

我没有做自动的，你如果理解原理可以自己做输入文件

yyf123 · 发表于 Post on 2024-9-13 14:47:13

付博士您好！

我用BFEE2产生的输入文件，其中，colvars.in文件中的这一个部分：
colvar {
  name translation
  distance {
group1 {
   indexGroup  protein
}
group2 {
   dummyAtom (-1.0889533758163452, -0.1649588793516159, -1.749269962310791)
}
  }
}
harmonic {
  colvars    translation
  centers    0.0
  forceConstant 100.0
}
这个虚原子的坐标是蛋白的质心坐标吗?
我用vmdset sel [atomselect top "protein"] 以及set com [measure center $sel weight mass] 命令算出来的坐标是：-1.0611541271209717 -0.20623309910297394 -2.011017322540283
好像是输入文件差挺多，是我用vmd计算的方法有问题吗？

谢谢付博士

fhh2626 · 发表于 Post on 2024-9-13 15:19:23

yyf123 发表于 2024-9-13 14:47
付博士您好！

我用BFEE2产生的输入文件，其中，colvars.in文件中的这一个部分：

就是一个虚原子，这个约束的意思是将indexGroup protein这部分的原子质心约束到和那个虚原子位置相同

yyf123 · 发表于 Post on 2024-9-17 12:04:21

本帖最后由 yyf123 于 2024-9-17 14:25 编辑

付博士您好！使用七自由度FEP计算蛋白配体结合自由能

1.BFEE2的脚本000.3_updateCenters.py，运行之后，001和002文件夹的colvars.in文件，rmsd的center没有更新，一直都是0（其他的六个自由度更新了），需要手动改一下吗？

2. 在计算自由能的界面，在这个force constants的部分，请教一下为什么不需要计算rmsd约束导致的贡献

3. 在restraint centers部分，请教一下为什么只需要三个自由度的center

谢谢付博士的指导

fhh2626 · 发表于 Post on 2024-9-17 22:31:14

yyf123 发表于 2024-9-17 12:04
付博士您好！使用七自由度FEP计算蛋白配体结合自由能

1.BFEE2的脚本000.3_updateCenters.py，运行之后， ...

1. RMSD约束中心就是0，注意RMSD的性质和别的CV不同，RMSD变大，可能的构型数会显著增加
2. 这个是解析计算自由态六自由度约束的贡献，RMSD没有解析解，需要额外的模拟
3. 解析结算约束贡献时，只有这3个约束的贡献和约束中心有关

yyf123 · 发表于 Post on 2024-9-18 12:33:58

本帖最后由 yyf123 于 2024-9-18 12:48 编辑

fhh2626 发表于 2024-9-17 22:31
1. RMSD约束中心就是0，注意RMSD的性质和别的CV不同，RMSD变大，可能的构型数会显著增加
2. 这个是解析 ...

谢谢付博士的回复
我有两个个疑问
1. rmsd的center设为0的话，然后对齐的又是初始构象（对接的构象complex.xyz ），初始构象和平衡后的结构差别如图，这会有问题吗？
2. 如果我用平衡后的蛋白-配体复合物重新建模，是不是可以提高收敛性？

		自动登录 Automatic login	找回密码 Forget password
密码 Password			注册 Register

[NAMD] NAMD自由能计算教程—1、用eABF和meta-eABF进行多维自由能计算