请教一些PMF的问题，为什么模拟逆过来PMF曲线就不同了

azero

第一次做自由能的计算，请教大家一些PMF的问题。
用了gromacs+plumed跑eABF，
把蛋白质的两个氨基酸Ca（分别在两段loop）的距离作为cv：
模拟一：跑了拉近该距离的eABF。但发现距离在2.5处比1.2的能量低，与理论不符（跑过cMD,这个距离会自动变小，理论也是能自发的）。
模拟二：用模拟一跑出来的构象作为起始构象，把该距离拉远。结果发现距离在2.5处比1.2的能量更高，和理论相符（理论上是不能自发的）。


问题：
1.觉得很奇怪，为什么把这个过程逆过来PMF就不同了。
2.在PMF的Y轴中，较大值的应该是向较小值处自发进行吧，不知道有没理解错误。



PS:上面两个模拟都是使用同一个FLAG
dist1: DISTANCE ATOMS=1164,3905
eabf_winall: DRR ARG=dist1 FULLSAMPLES=2000 GRID_MIN=1.2 GRID_MAX=2.5 GRID_SPACING=0.01 FRICTION=8.0 TAU=0.5 OUTPUTFREQ=5000 HISTORYFREQ=500000
uwall: UPPER_WALLS ARG=eabf_winall.dist1_fict AT=1.2  KAPPA=10
lwall: LOWER_WALLS ARG=eabf_winall.dist1_fict AT=2.5  KAPPA=10
PRINT STRIDE=10 ARG=dist1,eabf_winall.dist1_fict,eabf_winall.dist1_biasforce FILE=COLVAR

附上图

fhh2626

因为你的自由能计算没有收敛

或者换句话说，你两次模拟的采样是不相同的（都没有达到平衡），如果你仔细观察两次模拟的轨迹的话，会发现它们在反应坐标值相同时采样到了不同的结构，也就是说你选择的反应坐标可能无法充分描述这个运动

azero

fhh2626 发表于 2020-5-16 23:27
因为你的自由能计算没有收敛

或者换句话说，你两次模拟的采样是不相同的（都没有达到平衡），如果你仔细 ...

谢谢付老师的解答~
感觉这体系eABF跑很久都难以收敛

我只是想简单判断这两段loop区靠近和远离这两种情况能否自发发生。
1. 能否用SMD分别把两种情况分别跑一个模拟。
2. 或者用伞形采样？伞形采样跟SMD应该不是同一个东西，两者区别弄得不是很清楚。
3. 或者有没更适合的模拟方法？

fhh2626

azero 发表于 2020-5-17 08:57
谢谢付老师的解答~
感觉这体系eABF跑很久都难以收敛

如果反应坐标选择的不好，不管哪种方法都不会收敛，只不过是表现形式不一样

用SMD，多半还是正着拉和反着拉的结果千差万别
用US的话结果和每个小窗口内的初始结构会有很大的关系，你给不同的初始结构结果完全不同

你这个问题的话更适合选择全空间增强采样方法（权重系综或者广义系综），比如aMD或者REMD，然后观察轨迹是否出现了你想看到的自发变化

minishotgun

如果计算资源充足的话，可以考虑进行大量unbiased MD，并构建马尔可夫模型来研究这两个loop区之间的距离变化

DwyaneWan

您好同学，请问你最后用什么办法解决了反应坐标描述这个运动的呢？