Популярные сообщения

среда, 9 марта 2011 г.

Gromacs, example6 - Анализ водородных связей

       Описание для программы g_hbond, которая производит компьютерный анализ водородных связей.

        g_hbond - компьютерный анализ водородных связей /* для System, Water, SOL - вообщем для индексных групп, отвечающих за целы молекулы в-ва (готовые соединения).*/ OH и NH группы относятся к донорам, О всегда акцптор, N - акцептор по умолчанию, но это можно изменить исользуя -nitacc. Фиктивные водородные атомы предпологаются присоединееными к первому предшествующему неводородному атому.
        Если вы установили -shell, вам зададут вопрос о добавлении индексных групп, которые должны вмещать ровно один атом. В таком случае рассматриваются только водородные связи между атомами в пределах shell дистанции из одного атома.
        Также возможен анализ особых водородных связей с -sel. Это требует индексный файл, который болжен включать группы атомов триплетов Донор Водород Акцептор в следующем порядке:
[ selected ]
20 21 24
25 26 29
1 3 6
         Замечу, что нет необходимости в разделительных линиях между триплетами. Каждый атом триплета определенной водородной связи будет проанализирован, замечу также что не проверяются типы атомов.
/* -ins меняет направление расчетного растворителя вставленного в водородные связи. */ В этом случае в добавленные группы должны быть отобранны определенные молекулы растворителя.
         Водородная связь существует, тогда когда выполняется геометрический критерий водородной связи r <= rHB = 0,35 nm (значение первого минимума на ФРР) и угол a <= aHB = 30 градусов. Программа анализирует все водородные связи, существующие между двумя группами, которые должны быть или идентичными, или не пересекающимися /*неперекрывающимися*/ или особенными Донор-Водород-Аксцептор триплетами по следующему алгоритму:
-num:      число водородных связей как функция от времени
-ac:     среднее по всем автокорреляциям существующих функций (или 0 или 1) всех водородных связей.
-dist:     распределение по расстоянию (r) Донор-Акцептор для всех водородных связей
-ang:     распределение по углу Донор-Водород-Акцептор а для всех водородных связей
-hx:     число водородных связей как функция времени, разделенных на группы n-n+i, где n и n+i означают номера молекул и i принадлежит от 0 до 6. Группа с i=6 влключает все водородные связи для i>6. Эти группы включают n-n+3, n-n+4 и n-n+5 водородных связей связанных со спиралями в протеинов.
-life:    время жизни водороных связей вычисляется для усредненных по все автокорреляционым ф-циям существующих ф-ций (или 0 или 1) всех водородных связий: С(тау)=<Si(t)*Si(t+тау)>, где Si(t) = {0,1} для i водородной связи в момент времени t. Интеграл тауHB от С(тау) берется с грубой оценкой для среднего времени жизни водородной связи от 0 до бесконечности по d(тау). Оба интеграл и полная автокорреляционная ф-ция С(тау) будет выходными, так что можно будет проводить более сложный анализ (например, с использованием мульти-экспоненты) для получения более точных оценок для времени жищзни тауHB. Более полный анализ в работе. [135], один из более хороших обзоров у Luzar и Чендлер - анализ кинетики водородных связей [136, 137].
-hbm:    карта жизни водородных связей будет сгенерирована на измеренях #H-bonds x #frames. Упорядочение такой же как в индексом файле (см. ниже), но вспять, это означает, что последние триплет в индексном файле соответствует первой строке существования на карте.
Порядок идентичный тому, что и в -hbn индексном файле.
-hbn:     индексные группы выходя содержат проанализированные группы, все Донор-Водородные атомные пары и Акцепторные пары в этих группах, Донор-Водород-Акцептор триплеты в водородных связях между анализируемой группой и всеми растворенными атомами участвующих в вставке.
-dan:      запись выходных номеров доноров и акцепторов проанализированных для каждого временного отрезка. Это особенно полезно, когда используется -shell
-nhbdist: вычисление числа HBonds от водородов в порядке сравнения результатов с спекстроскопией Рамана
Замечание: опции -ac, -life, -hbn и -hbm требуют наличия памяти пропорциональной общему числу донерного времени, общему числу акцепторного времени выбранной(ых) группы(групп).
Файлы:
    -f     traj.xtc     Input     Trajectory: xtc trr trj gro g96 pdb cpt
    -s     topol.tpr     Input     Run input file: tpr tpb tpa
    -n     index.ndx     Input, Opt.     Index file
    -num     hbnum.xvg     Output     xvgr/xmgr file        // /* выходной 4 */файл с графиком колличества водородных связей за отрезок прогона
    -g     hbond.log     Output, Opt.     Log file    // /* выходной 3 */ лог файл содержаший в себе три столбца номеров атомов: донер, водород, акцептор.
    -ac     hbac.xvg     Output, Opt.     xvgr/xmgr file    // /* выходной 8 */ файл с графиком автокореляционной ф-ции водородных связей /* строится ACF число/число */
    -dist     hbdist.xvg     Output, Opt. xvgr/xmgr file    // /* выходной 5 */ файл с графиком распределения водородных связей (Водород-Акцептор (расстояние))
    -ang     hbang.xvg     Output, Opt.     xvgr/xmgr file    // /* выходной 6 */ файл с графиком распределения водородных связей (Донор-Водород-Акцептор (угол))
    -hx     hbhelix.xvg     Output, Opt.     xvgr/xmgr file    // /* выходной 7 */ 0 файл с графиком водородных связей за отрезок прогона
    -hbn     hbond.ndx     Output, Opt.     Index file    // /* выходной 2 */ индексный файл содержаший индексные группы: выбранная группа при обработке файла траекторий, водородные доноры этой группы, акцепторы этой группы, список водородных связей
    -hbm     hbmap.xpm     Output, Opt.     X PixMap compatible matrix file    // /* выходной 10 */ выходной файл с картой жизни водородных связей
    -don     donor.xvg     Output, Opt.     xvgr/xmgr file    // /* выходной 1 */ файл с графиком числа доноров за отрезок прогона (свойства доноров)
    -dan     danum.xvg     Output, Opt.     xvgr/xmgr file    // /* выходной 11 */ файл с графиком соотношения доноров и акцепторов
    -life     hblife.xvg     Output, Opt.     xvgr/xmgr file    // /* выходной 9 */ файл с графиком времени жизни неразрущенных водородных связей /* строится процентами % */
    -nhbdist     nhbdist.xvg     Output, Opt.     xvgr/xmgr file
Дополнительные опции:
    -[no]h     bool     no   
    -nice     int     19   
    -b     time     0         //первый фрагмент (отрезок) пс для чтения директории
    -e     time     0         //последний фрагмент  (отрезок) пс для чтения директории
    -dt     time     0   
    -[no]ins     bool     no     // анализ растворителя вставки
    -a     real     30         // размер угла (градусы, Акцептор - Донор - Водород), угол OOH
    -r     real     0.35         // радиус обрезания (нм, X - Акцептор, см.след.опцию), например растояние Roh
    -[no]da     bool     yes     // использовать растояние Донор-Акцептор (если истина) или Водород-Акцептор (если ложь)
    -r2     real     0         // второй радиус обрезания. Главным образом полезет с -contact и -ac
    -abin     real     1         // распределение по углам Бинвинда (градусы)
    -rbin     real     0.005         // распределение по углам Бинвинда (нм)
    -[no]nitacc     bool     yes     // расценивать азотные атомы как акцепторы
    -[no]contact     bool     no     // не смотреть водородные связи, но просто связывать в пределах радиуса обрезания
    -shell         real     -1     // когда > 0, вычисляются воодородные связи в пределах # нм shell около (вокруг) одной частицы
    -fitstart     real     1     // Время (ps) с когорого начинает работать подгоночная ф-ция для ACF в соответствии с передовой и обратной (остальной) оценочной постоянной для разрыва и формирования HB.
    -temp     real     298.15         // температура (K) для вычисления энергии Гиббса соответствующая разрыву и преобразованию HB
    -smooth     real     -1     // Если >= 0, конец ACF будет сглажен выбранной подгоночной экспоненциальной функцией: y = A exp(-x/tau)
    -dump         int     0     // выбросить первые N водородных связей ACFs в одиночном /*единственном*/ xvg file для отладки  
    -max_hb     real     0     // Теоретический максимум числа водородных связей использумемых для нормализации HB автокорреляционной ф-ции. Может быть использован в случае, если программа оценивает не правильно
    -[no]merge     bool     yes     // H-bonds между теми же донором и акцептором, но с другим водородом рассматриваемым как одиночая водородная связь. Главным образом важно для ACF.
    -acflen     int     -1     // длинна для ACF, по умолчанию половина числа фрагментов.
    -[no]normalize     bool     yes     // норамализовать ACF
    -P         enum     0     // порядок полинома Лежандра для автокорреляционной ф-ции (0 указывает на none): 0,1,2 или 3
    -fitfn         enum     none     // подгоночная функция: none, exp, aexp, exp_exp, vac, exp5, exp7 or exp9
    -ncskip     int     0    // пропустить N точек в выходном файле автокорреляционной ф-ции   
    -beginfit     real     0     // время, для начала подгоночной экспоненциальной ф-ции для CF
    -endfit     real     -1     // время, для конца подгоночной экспоненциальной ф-ции для CF, -1 пока не достигнет конца.
    ========
         Также рекомендую внимательно смотреть на консольный вывод программы, из него можно тоже под черпнуть важные вещи, как число водородных связей, общее число пар атомов, данные по ACF, а также ссылки на статьи по различным аспектам связанным с этой программой. 

P.S. Если статья была вам полезна проголосуйте в опросе блога, этим вы скажите СПАСИБО Автору, также можно обсудить её на Форуме. 

Назад к оглавлениюруководство по Gromacs

0 коммент.:

Отправить комментарий

Ваш комментарий будет "принят к сведению" и пойдет на рассмотрение.