Молекулярная динамика биологических молекул в GROMACS¶
Я выполняла данный практикум в терминале, поэтому в отчет занесу команды.
In [2]:
from IPython.display import Image
In [ ]:
%%bash
# На основе одного липида созадим ячейку с 64 липидами
genconf -f dppc.gro -o b_64.gro -nbox 4 4 4
# C помощью editconf преобразуйте dppc.gro и b_64.gro в pdb файлы
editconf -f dppc.gro -o dppc.pdb
editconf -f b_64.gro -o b_64.pdb
Молекула дипальмитоилфосфатидилхолина:
In [5]:
Image(filename='dppc.png')
Out[5]:
Ячейка из 64 липидов:
In [6]:
Image(filename='b_64.png')
Out[6]:
In [ ]:
# C помощью editconf преобразуйте dppc.gro и b_64.gro в pdb файлы
%%bash
grompp -f em -c b_ec -p b -o b_em -maxwarn 2
In [ ]:
# В текстовом редакторе в файле b.top установим правильное количество липидов в системе
# Сделаем небольшой отступ в ячейке от липидов, что бы добавить примерно 2500 молекул воды
%%bash
editconf -f b_64.gro -o b_ec -d 0.5
In [ ]:
# Проведём оптимизацию геометрии системы, что бы удалить "плохие" контакты молекул
%%bash
grompp -f em -c b_ec -p b -o b_em -maxwarn 2
mdrun -deffnm b_em -v
Изменение максимальной силы в ходе оптимизации геометрии:
начальное значение максимальной силы: 4.37970e+05
конечное значение максимальной силы: 6.16887e+02
In [ ]:
# Добавим в ячейку молекулы воды типа spc
%%bash
genbox -cp b_em -p b -cs spc216 -o b_s
In [ ]:
# Проведём "утряску" воды, взрыва системы не было
%%bash
grompp -f pr -c b_s -p b -o b_pr -maxwarn 1
mdrun -deffnm b_pr -v
# Переформатируем b_pr.gro и b_s.gro в pdb формат
editconf -f b_pr.gro -o b_pr.pdb
editconf -f b_s.gro -o b_s.pdb
Как видно из последующих рисунков, молекулы в системе стали более неупорядоченными.
До "утряски" воды:
In [5]:
Image(filename='b_s_new.png')
Out[5]:
После "утряски" воды:
In [6]:
Image(filename='b_pr_new.png')
Out[6]:
In [ ]:
Image(filename='b_pr.png')
In [ ]:
# Настройка соединения с суперкомпьютером Chebyshev
%%bash
cat /home/preps/golovin/skif/config >> ~/.ssh/config
cp /home/preps/golovin/skif/lom ~/.ssh
chmod 600 ~/.ssh/lom
In [ ]:
# Проверка соединения
%%bash
ssh lom
In [ ]:
%%bash
scp -r ./Knyazeva lom:_scratch/fbb
In [ ]:
# Запускаем тестовое моделирование на суперкомпьтере.
%%bash
cp /home/users/golovin/progs/share/gromacs/top/residuetypes.dat .
grompp -f md -c b_pr -p b -o b_md -maxwarn 1
sbatch -n 4 -e error.log -o output.log -t 5 -p test impi /opt/ccoe/gromacs-5.0.4/build/bin/gmx_mpi mdrun -testverlet -deffnm b_md -v
In [ ]:
# Запускаем основное моделирование на суперкомпьтере.
sbatch -N1 --ntasks-per-node=2 -e error-gpu.log -o output.log -t 350 -p gpu impi /opt/ccoe/gromacs-5.0.4/build/bin/gmx_mpi mdrun -testverlet -deffnm b_md -v
Номер тестовой задачи: 1747834
Номер основной задачи: 1747835