Моделирование плавления алфа-спирального пептида в формамиде

1. Создайте рабочую директорию на диске E: типа Ivanov/md
2. Вам даны файлы:
   • Координаты пептида, 2xl1.pdb.
   • Файл с ячейкой уравновешеных молекул формамида, fam_em.gro.
   • Файл дополнительной топологии для формамида, fam.itp.
   • файл праметров для минимизации энергии em.mdp.
   • файл праметров для "утряски" воды pr.mdp pr.mdp.
   • файл праметров для молекулярной динамики md.mdp. скачайте их в рабочую директорию.
3. Скопируйте с помощью WinScp директорию Ivanov на kodomo. Файлы можно скачать также с помощью WinScp.
4. Зайдите на kodomo через Putty и перейдите в рабочую директорию.

       cd Ivanov/md
       

5. Построим файл топологии системы в силовом поле amber99sb и файл с координатами в формате Gromacs.

      pdb2gmx -f 2xl1.pdb -o pep -p pep -ff amber99sb -water tip3p
       

6. Сделаем небольшой отступ в ячейке от ДНК.

    
      editconf -f pep.gro -o pep_ec -d   1.5 
      

7. Проведем оптимизацию геометрии системы, что бы удалить "плохие" контакты в молекуле.

      grompp -f em -c pep_ec -p pep -o pep_em -maxwarn 1
      mdrun -deffnm pep_em -v
      

   Отметье в отчете изменение максимальной силы в ходе оптимизации геометрии. Занесите начальное и конечное значение максимальной силы.
8. Добавим в ячейку молекулы формамида. Внимательно прочитайте вывод программы и обязательно запомните количество добавленных молекул формамида.

      genbox -cp pep_em -p pep -cs fam_em.gro -o pep_s
      

9. Теперь надо изменить в текстовом редакторе файл тополгии pep.top. После строчки:

      ; Include forcefield parameters
      

   добавим #include "fam.itp"

      ; Include forcefield parameters
      #include "fam.itp"
      

   Добавим количество молекул формамида в запись [ molecules ], было:

      [ molecules ]
      ; Compound        #mols
      pep                 1
      

   стало:

      [ molecules ]
      ; Compound        #mols
      Protein             1
      FAM         2426
      

   где 2426 надо заменить на количество из пункта 8
10. Нейтрализуем заряд системы. Это делаем в два шага: строим tpr и запускаем genion. В выводе grompp обратите внимание на информацию о заряде системы.

       grompp -f em -p pep -c pep_s-o pep_s
       genion -s pep_s -o pep_si -p pep -np X
       

    где Х это количество положительных ионов необходимых для нейтрализации заряда системы.
11. Проведем "утряску" воды:

       grompp -f pr -c pep_si -p pep -o pep_pr -maxwarn 1
       mdrun -deffnm pep_pr -v
       

12. Переформатируйте pep_pr.gro и pep_si.gro в pdb формат. И сравните визуально в PyMol изменеия в системах. Занесите наблюдения в отчет.
13. Теперь надо скопировать ваши файл на суперкомпьтер. Сначала зайдем на суперкомпьтер и создадим папку с Вашей фамилией и вернемся на kodomo.

     
       ssh skif
       mkdir nano/Ivanov
       exit
       

14. Копируем файлы, не забывайте заменить Ivanov на Вашу директорию:

       cd ..
       scp -r md/* skif:nano/Ivanov/
       

15. Запускаем тестовое моделирование на суперкомпьтере.

       ssh skif
       cd nano/Ivanov
       grompp -f md -c pep_pr -p pep -o pep_md -maxwarn 1
       mpirun  -np   16 -q test -maxtime 5  /home/golovin/progs/bin/mdrun_mpi -deffnm pep_md -v
       

    Запишите номер Вашей задачи. Просмотреть ход счета можно в файле mdrun_mpi.out-....

       less mdrun_mpi.out-....
       Нажмите shift+. для перехода в конец файла.
       

16. Запускаем тестовое моделирование на суперкомпьтере.

       mpirun  -np   16 -maxtime 1200  /home/golovin/progs/bin/mdrun_mpi -deffnm pep_md -v
       

Ориентировочное время счета 10 часов.

-- AndreyGolovin - 2011-04-07