Моделирование самосборки липидного бислоя

  1. На kodomo была создана папка olga_makarikova, куда загружены все необходимые файлы, в том числе стартовый файл координат.
  2. Из этого файла был получен новый “размножением” старых координат в сетке с 64 ячейками, итого получилась система из 64 липидов, в файле топологии было поставлено нужное число молекул липида.

Команда: gmx genconf -f dppc.gro -o b_64.gro -nbox 4 4 4

  1. Сделали новый файл b_ec.gro с отступом от липидов на 5 ангстрем в ячейке.

Команда: gmx editconf -f b_64.gro -o b_ec -d 0.5

  1. Была проведена оптимизация геометрии системы, чтобы убрать стерические затруднения. На нулевом шаге значение максимальной силы, действующей на один из атомов, было 4.37970e+05, на последнем 3.5962735e+02, алгоритм прошел успешно.

Команда: gmx grompp -f em -c b_ec -p b -o b_em -maxwarn 2

        gmx mdrun -deffnm b_em -v

  1. Добавили в ячейку 4687 молекул растворителя типа spc.

Команда: gmx solvate -cp b_em -p b -cs spc216 -o b_s

  1. При попытке эквилибрации или утряски воды произошел взрыв системы, вследствие наличия стерических затруднений, поэтому снова была проведена минимизация энергии системы, а потом запущена эквилибрация.

Команда: gmx grompp -f pr -c b_empr -p b -o b_pr -maxwarn 1

        gmx mdrun -deffnm b_pr -v

  1. Посмотрим глазами на изменения после утряски воды.

 Рис.1 Файл b_s.gro, то есть система после добавления воды, но без дополнительной минимизации энергии.

Рис.2 Файл b_pr.gro, система после минимизации энергии и утряски воды.

Можно заметить, что после минимизации и утряски изменились координаты как некоторых липидов, так и молекул воды.

  1. Переходим на Ломоносов, для этого копируем папку olga_makarikova в директорию _scratch/fbb.
  2. Проведем тестовый запуск динамики на Ломоносове, для этого скопируем содержимое рабочей папки в нужную директорию и введем следующее, подключив нужные модули и параметры силового поля:

Команды: gmx grompp -f md -c b_pr -p b -o b_md -maxwarn 1

              sbatch -N1 --ntasks-per-node=1 -e error.log -o output.log -t 5 -p test ompi /opt/ccoe/gromacs-2020.3-gcc-cuda/bin/gmx mdrun  -deffnm b_md -v

Номер задачи оказался следующий - 1285921. По итогу мы получили файл траектории b_md.xtc, который лежит в папке pr11.