ACEMD之利用HTMD进行配体结合分析 ACEMD之利用HTMD进行配体结合分析 日期:2018-02-13 标签: 阅读: 简介:HTMD是一个HTMD基于Python的分子可编程环境,用于准备、处理、模拟、可视化和分析分子系统。用户使用HTMD可以在几行代码内完成非常复杂的协,且HTMD是开源的,所以你可以添加你自己的应用程序
由于其基于Python,其可视化及分析作图是其非常大的优势,可以很好地利用Python的作图功能进行动力学数据的分析作图,本文主要介绍小分子配体的结合分析。

 

 

ACEMD是一款专门针对NVIDIA图形处理器(GPU)运行而优化的分子动力学软件,是世界上最快的分子动力学引擎之一。

 

HTMD是一个HTMD基于Python的分子可编程环境,用于准备、处理、模拟、可视化和分析分子系统。用户使用HTMD可以在几行代码内完成非常复杂的协,且HTMD是开源的,所以你可以添加你自己的应用程序

 

由于其基于Python,其可视化及分析作图是其非常大的优势,可以很好地利用Python的作图功能进行动力学数据的分析作图,本文主要介绍小分子配体的结合分析。

 

Ligand binding analysis

 

#!/usr/bin/python3

# coding: utf-8

# In[1]:导入模块,开启视图

from htmd.ui import *

%pylab inline

1.jpg

 

# In[2]:过滤轨迹

sets = glob('datasets/*/')

sims = []

for s in sets:

fsims = simlist(glob(s + '/filtered/*/'), 'datasets/1/filtered/filtered.pdb')

sims = simmerge(sims, fsims)

2.jpg

 

# In[3]:计算metrics

metr = Metric(sims)

metr.set(MetricDistance('protein and name CA', 'resname MOL and noh', metric='contacts'))

data = metr.project()

3.jpg

 

# In[4]:设置时间步长

data.fstep = 0.1

 

# In[5]:绘制轨迹长度

data.plotTrajSizes()

4.jpg

 

# In[6]:删除不合适轨迹

data.dropTraj()

 

# In[7]:用TICA方法聚类轨迹

tica = TICA(data, 2, units='ns')

dataTica = tica.project(3)

5.jpg

 

# In[8]:Bootstrapping

dataBoot = dataTica.bootstrap(0.8)

 

# In[9]:聚类构象

dataBoot.cluster(MiniBatchKMeans(n_clusters=1000))

 

# In[10]:建立马尔科夫模型

model = Model(dataBoot)

 

# In[11]:绘制马尔科夫图形

model.plotTimescales()

 

# In[12]:获取5ns

model.markovModel(5, 5, units='ns')

6.jpg

 

# In[13]:绘制自由能面

model.plotFES(0, 1, temperature=298)

 

# In[14]:绘制自由能面

model.plotFES(0, 1, temperature=298, states=True)

7.jpg

 

# In[15]:可视化

from htmd.config import config

config(viewer='ngl')

model.viewStates(ligand='resname MOL and noh')

 

# In[16]:计算动力学,定量化

kin = Kinetics(model, temperature=298, concentration=0.0037)

8.jpg

 

# In[17]:计算与源速率差值

r = kin.getRates()

print(r)

10.jpg

 

# In[18]:绘制所有状态的自由能和平均值图形

kin.plotRates()

11.jpg

 

# In[19]:绘制FluxPathways

kin.plotFluxPathways()

12.jpg

参考资料

  1. https://software.acellera.com/docs/latest/htmd/userguide/introduction.html

  2. https://software.acellera.com/docs/latest/htmd/userguide/building.html

  3. https://software.acellera.com/docs/latest/htmd/userguide/running.html

  4. https://software.acellera.com/docs/latest/htmd/userguide/analysing.html

  5. http://gainstrong.net/works/hudong/