求助:拉伸动力学中如何设置盒子及pull.mdp文件参数

Nancylee0416

求助各位大佬，拉伸动力学相关的基础问题。收集到的信息实在有限 不知问题在哪一步 想求助大家有关于水盒子的设计及pull.mdp使用gromacs2021.1版本，两个蛋白互作后与小分子作用，想分为三组分析 分别拉伸其中的较短的蛋白和小分子。参照tutorial之后报错，在论坛中查询说是2019及以上版本的问题。


1.如何设定盒子的位置和尺寸？
gmx editconf -f complex.gro -o newbox.gro -center 4.102 2.850 9.120 -box 8.204 5.700 20
我根据这个命令先直接输出一个盒子，如图左侧的α螺旋结构是想拉伸的较短蛋白。然后检查位置，手动调整了10多次，盒子大小设定为目前质心坐标x和y值的2倍，长度为拉伸距离的2倍多，不知是否合理？预想把左侧的α螺旋结构向左拉伸，虽然是Z轴方向，但是相当于从20nm拉伸回2nm这个Z轴负方向，这样设定的盒子是否正确？
盒子的设定就是想拉动哪个方向，就把盒子设定到包含这个方向轨迹的区域即可？如何能够调整蛋白结构在盒子中的方向？




2.第一步准备拓扑文件、第三步添加溶剂和离子，和普通模拟蛋白质及蛋白质-配体动力学的准备过程，其实是完全相同的对吗？
3.Tutorial中直接进行能量最小化和NPT平衡，根据sob老师金属棒两端拉伸的帖子中说可将温控设定去掉，是指这一部分吗？

4.如果上述报错，附上我的md_pull.mdp即tutorial中的参数文件，修改md_pull.mdp文件，这两个参数应该如何修改呢？
pull-pbc-ref-prev-step-com 以及 pull_group2_pbcatom

能否求助一份gmx-2021.1版能运行的pull.mdp文件，感谢大家！

CruiseBend

1. gmx editconf 很方便调节盒子大小，盒子标准是蛋白不能看到自己的pbc映像就行；
2. 是；
3. 不用去；
4. pull-pbc-ref-prev-step-com =yes
pull_group2_pbcatom 选group2 里面任意一个原子就行

Acee

这里提供一份小分子穿膜的mdp文件，有任何相关问题都可以与我讨论。
这个mdp可以实现在npt的条件下牵引分子穿越细胞膜的过程。
注意：
1.其中牵引类型，我选择了direction。没有使用distance（沿着两个组的向量进行牵引，适合npt或者nvt系综下，分子二聚的采样，以及gmx官网教程所示的例子）和direction-periodic（不使用周期性边界条件对距离进行校正， 允许距离超过盒子长度的一半。(只有)通过使用牵引速率连续改变参考位置，将两个组推离 开的距离超过盒子长度一半时，才需要这个选项。要用这个，盒子大小就不能变化，故只能用nvt系综。）
2. 此处定义了两个牵引组，一个是SOLU，也就是被牵引过膜的分子，另一个是WAT即是膜另一边的水分子。并且在后面应用了冻结组，将该分子冻结起来保证在整个模拟过程中，WAT组的位置不会发生变化，一直在膜的另一面。以保证分子在牵引过程中可以顺利过膜。
3. 另外针对长方体的盒子，最好使用semiisotropic的控压类型较为合适，并且在pull之前必须要将盒子充分平衡。

mol

Acee 发表于 2023-1-13 14:54
这里提供一份小分子穿膜的mdp文件，有任何相关问题都可以与我讨论。
这个mdp可以实现在npt的条件下牵引分 ...

您好，我看手册上说pull_dim是与distance联用的，如果是direaction的话应该不用设置吧

Nancylee0416

CruiseBend 发表于 2023-1-13 14:09
1. gmx editconf 很方便调节盒子大小，盒子标准是蛋白不能看到自己的pbc映像就行；
2. 是；
3. 不用去；
...

非常感谢！
1.您说检查蛋白pbc映像有固定语句吗？我在pymol中观察预留的盒子空间很大这样可以吗？4.pull_group2_pbcatom这是任选一个原子 填写原子序号吗 因为pull_group2所以不用担心序号重复，对吗？
附上我的修改后mdp文件，还是有如下报错。

再次感谢！

Nancylee0416

Acee 发表于 2023-1-13 14:54
这里提供一份小分子穿膜的mdp文件，有任何相关问题都可以与我讨论。
这个mdp可以实现在npt的条件下牵引分 ...

非常感谢！我参照您的例子修改，但仍有报错回复如上，line70是最后一行了，pressure coupling应该如何修改呢？
还想请问一下，若牵引小分子的路径不是直线，这部分应该如何设定呢？牵引过程中小分子在蛋白口袋中，可以忽略牵引对蛋白的影响吗？

Acee

mol 发表于 2023-1-14 08:55
您好，我看手册上说pull_dim是与distance联用的，如果是direaction的话应该不用设置吧

不用可以注释掉，direction只改vec就行了

Acee

Nancylee0416 发表于 2023-1-14 18:02
非常感谢！我参照您的例子修改，但仍有报错回复如上，line70是最后一行了，pressure coupling应该如何修 ...

我这里只是提供一个思路，你需要根据自己的需求对控温，控压进行更改，比如控温算法，组，控压算法，组。
是不是直线无关紧要，可以忽略

Acee

Nancylee0416 发表于 2023-1-14 17:57
非常感谢！
1.您说检查蛋白pbc映像有固定语句吗？我在pymol中观察预留的盒子空间很大这样可以吗？4.pul ...

1. 检查蛋白与其镜像的距离的命令：gmx mindist -f xxx.xtc -s xxx.tpr -pi
2. 可以，不过可能得多次调试，你可以生成一个pull的tpr看看整个牵引路径到底有多长，在考虑更改盒子大小
3. 不用管这一步

Nancylee0416

Acee 发表于 2023-1-15 09:55
1. 检查蛋白与其镜像的距离的命令：gmx mindist -f xxx.xtc -s xxx.tpr -pi
2. 可以，不过可能得多次调 ...

真的特别感谢！
调整过后mdp文件运行正确了，给大家作以参考。
1.水盒子的设定还得请问一下，牵引路径我的理解根据pull设定的拉伸速度（pull_coord1_rate  = 0.01  ; 0.01 nm per ps = 10 nm per ns）以及模拟时间（dt  = 0.002 乘nsteps  = 500000 总时间dt*nsteps相乘）1ns 会拉伸10nm，所以把盒子设置为20。如此报错，显然是盒子设置小了。只计算了质心移动的距离，忽略了蛋白质边缘到质心的距离对吗？如果将盒子的长度调整为拉伸距离的三倍长度，这样会不会过大？


2.我是在vmd中手动旋转蛋白结构来调整，让牵引的部分尽量在盒子左端，进行正向拉伸。
在文献中看到有的实验可调节两个组质心连线向量平行于z轴，再做模拟。这种有相关的命令语句吗？

yangjunfang

CruiseBend 发表于 2023-1-13 14:09
1. gmx editconf 很方便调节盒子大小，盒子标准是蛋白不能看到自己的pbc映像就行；
2. 是；
3. 不用去；
...

您好，我想问一下，您说pull_group2_pbcatom选择任意一个原子就行，我是随机选了一个原子，但是一步也没法执行就会如下错误

--------
Distance between pull groups 1 and 2 (3.131596 nm) is larger than 0.49 times
the box size (2.930891).

请问这个应该怎么解决啊，pull_group2_pbcatom和pull-pbc-ref-prev-step-com具体代表什么意思啊？

yangjunfang

Nancylee0416 发表于 2023-1-16 11:56
真的特别感谢！
调整过后mdp文件运行正确了，给大家作以参考。
1.水盒子的设定还得请问一下，牵引路径 ...

您好，请问您上面的错误解决了吗？

m韩梅梅

yangjunfang 发表于 2023-6-14 19:04
您好，我想问一下，您说pull_group2_pbcatom选择任意一个原子就行，我是随机选了一个原子，但是一步也没 ...

您好 请问您的这种报错解决了吗 我遇到了和您一样的错误

yl233

m韩梅梅 发表于 2023-7-28 17:37
您好 请问您的这种报错解决了吗 我遇到了和您一样的错误

你好，请问解决了吗？我也遇到一样的问题了

V55

Acee 发表于 2023-1-13 14:54
这里提供一份小分子穿膜的mdp文件，有任何相关问题都可以与我讨论。
这个mdp可以实现在npt的条件下牵引分 ...

你好，我想问下就是我跑完拉伸之后我的小分子在vmd里面演示的过程中结构会被拉伸开，有几个分子会分开，这是怎么回事？是我的pull.mdp文件设置的问题吗，还是有其他的问题？