Sn2 реакция c метадинамикой в Gromacs/Plumed

http://youtu.be/iNZVioYStYY результат на youtube.

Суть задачи промоделировать атаку F аниона на СH₃Cl.

Предполагается, что вы работаете на kodomo

• Файлы
  • /home/preps/golovin/public_html/qmmm/mdqm-s.mdp
  • /home/preps/golovin/public_html/qmmm/mdqm.mdp
• Начнем с того, что укажем положение Gromacs с QM/MM и место с файлами для DFT-b

alias gmx='/home/preps/golovin/progs/bin/gmx-dftb'
export GMX_DFTB_SLKO_PATH=/home/preps/golovin/progs/dftb-par/3ob-3-1/

• Создадим CH₃Br

echo "C[Cl] gg" > 1.smi
obgen 1.smi >1.mol
babel -imol 1.mol -opdb 1.pdb

• Добавим ион F в mol файл. Достаточно скопировть строчку с CL в конец и изменить Х-координату на близкую к 0. *Проверьте в PyMol !*

• Набросаем ручками топологию:

#include "./amber99sb-ildn.ff/forcefield.itp"
#include "./amber99sb-ildn.ff/tip3p.itp"
[ moleculetype ]
; molname       nrexcl
MOL             2
[ atoms ]
; id  at type     res nr  res name  at name  cg nr  charge    mass
  1   CT          1       MOL         C       1       0    12.00000
  2   Cl          1       MOL        Cl       2       0    35.90000
  3   H2          1       MOL        H1       3       0     1.00800
  4   H2          1       MOL        H1       4       0     1.00800
  5   H2          1       MOL        H1       5       0     1.00800
  6   F           1       MOL         F       6       0    19.00000
[ bonds ]
; i     j       funct   
1       2       5       
1       3       5       
1       4       5       
1       5       5       

[ system ]
; Name
Protein in water
[ molecules ]
; Compound     
MOL         1

• Сделаем gro:

editconf -f 1.pdb  -o 1.gro -d 1 -c

• Grompp и запуск молекулярной динамики:

gmx grompp -f mdqm.mdp  -c 1 -p 1 -o vac 
gmx mdrun  -deffnm vac -nt 1 

• Опишите протекание реакции и оцените изменение энергии с помощью 'gmx energy'
• Добавим воды:

gmx solvate -cp  1.gro -cs -p topol.top -o 1s

• Очень важно оптимизировать геометрию воды вокруг реакции.

Для начала сделаем индекс файл с описанием группы атомов в реакции.

gmx make_ndx -f 1s.gro 

И запретим им двигаться, так как нам нужно оптимизировать только воду. Укажите в отчете какие директивы в mdp файле это делают.

gmx grompp -f em -c 1s -p topol.top -o em
gmx mdrun -deffnm em -nt 1 -v 

Занесите в отчет изменение максимальной силы в ходе оптимизации

• Теперь можно запустить QM/MM молекулярную динамику

gmx grompp -f mdqm-s.mdp -p topols -c em.gro -o mds  - -n
gmx mdrun -deffnm mds -nt 1 -v 

Продолжение следует