Gromacs - простые вопросы

[alexandrao2]

Всем привет!

Я пытаюсь смоделлировать начальные условия для md в громаксе: мне необходимо научиться строить сольватную ячейку для простой орг. молекулы, оптимизировать ее мол.механикой и вытащить координаты-скорости. Помогите, пожалуйста, с реализацией.

Что я для того сделала:

1. Взяла оптимизированную геометрию орг. молекулы и в avogadro построила из ее xyz-файла pdb-файл
2. Пошла на http://virtualchemistry.org/molecule.ph ... trile.zmat и взяла интересующие oplsaaff.itp и acetonitrile.irt (для OPLS), acetonitrile-liq.pdb.
3. Скопировала в раб. директорию громаксовскую "библиотеку" oplsaa (/usr/local/gromacs-4.5.5/share/gromacs/top/oplsaa.ff/)
4. Обратилась к подпрограммке pdb2gmx -ff oplsaa -f solute.pdb -o solute.gro -p solute.top чтобы сгенерировать громаксовские файлы для сольватируемой молекулы. И на этом застряла:
Fatal error:
Residue 'LIG' not found in residue topology database
For more information and tips for troubleshooting, please check the GROMACS
website at http://www.gromacs.org/Documentation/Errors
Как исправить дело?

Далее планировала сгенерировать ячейку: editconf -f solute.gro -bt cubic -d 1.5 -o solute_box.gro и заполнить ее молекулами ацетонитрила: genbox -cp solute_box.gro -cs acetonitrile-liq.pdb -o solvated-molecule.gro -p solvated-molecule.top, визуализировать make_ndx -f solvated-molecule.gro -o solvated-molecule.ndx.
И, в конце концов, оптимизировать: grompp -f dynamic.mdp -c solvated-molecule.gro -n solvated-molecule.ndx -p solvated-molecule.top -o solvated-molecule.tpr (параметры, необходимые для mdp-файла все еще изучаю). Это верный план?

[alexandrao2]

Как я понимаю, нет у opls описания для фрагментив типа LIG из pdb. Значит ли это, что с opls и громаксом надо прощаться? Если да, где я могу решить описанную задачу?

[uchebnik fiziki]

Вам нужны параметры силового поля для вашей малой молекулы. В белковом силовом поле их, разумеется, нет. Возьмите универсальное силовое поле (GAFF, CGenFF либо их громаксовский аналог).

Кстати, у них наверняка есть пошаговые тьюториалы по параметризации малых молекул.

[alexandrao2]

Спасибо, да, с opls косяк-с вышел.)
Нашла, что в громакс уже вшиты:
amber03.ff
amber94.ff
amber96.ff
amber99.ff
amber99sb.ff
amber99sb-ildn.ff
amberGS.ff

Если я отсюда http://virtualchemistry.org/molecule.ph ... trile.zmat возьму GAFF Topology for acetonitrile.itp, какое амберовское поле лучше с ним взять?
Извините, я первый день с мм дело имею

PS Ни в осном amber*/*.rtp не нашлось ничего для LIG

[uchebnik fiziki]

Дык а молекула у вас какая?

LIG -- это псевдоназвание остатка, вам важно, какая у вас молекула, а как её назвать в файле -- ваше личное дело.

[alexandrao2]

[H2N-CH=C(CH3)-CH=NH2]+
Ее pdb-файл:

COMPND UNNAMED
AUTHOR GENERATED BY OPEN BABEL 2.3.2
HETATM 1 C LIG 1 0.668 2.991 -0.011 1.00 0.00 C
HETATM 2 C LIG 1 1.932 3.736 -0.301 1.00 0.00 C
HETATM 3 C LIG 1 3.096 3.037 -0.253 1.00 0.00 C
HETATM 4 N LIG 1 -0.492 3.554 -0.029 1.00 0.00 N
HETATM 5 H LIG 1 -0.610 4.553 -0.245 1.00 0.00 H
HETATM 6 H LIG 1 -1.333 2.996 0.178 1.00 0.00 H
HETATM 7 N LIG 1 4.381 3.595 -0.503 1.00 0.00 N
HETATM 8 H LIG 1 4.534 4.580 -0.742 1.00 0.00 H
HETATM 9 H LIG 1 5.208 2.983 -0.442 1.00 0.00 H
HETATM 10 C LIG 1 1.858 5.215 -0.631 1.00 0.00 C
HETATM 11 H LIG 1 3.056 1.979 -0.008 1.00 0.00 H
HETATM 12 H LIG 1 0.726 1.931 0.225 1.00 0.00 H
HETATM 13 H LIG 1 2.818 5.714 -0.836 1.00 0.00 H
HETATM 14 H LIG 1 1.396 5.757 0.221 1.00 0.00 H
HETATM 15 H LIG 1 1.228 5.357 -1.535 1.00 0.00 H
CONECT 1 2 4 12
CONECT 2 3 10 1
CONECT 3 7 11 2
CONECT 4 1 5 6
CONECT 5 4
CONECT 6 4
CONECT 7 9 8 3
CONECT 8 7
CONECT 9 7
CONECT 10 2 13 14 15
CONECT 10
CONECT 11 3
CONECT 12 1
CONECT 13 10
CONECT 14 10
CONECT 15 10
MASTER 0 0 0 0 0 0 0 0 15 0 15 0
END

[alexandrao2]

Верно ли будет зайти в atomtypes.atp oplsaa.ff и переназвать молекулу теми фрагментами?

Например, атомы из 2 фрагментов CH назвать opls_074
т.к. в atomtypes они вроде как прописаны под номером 74:

...
opls_074 13.01900 ; CH (SP2) 2-ALKENES
...

[alexandrao2]

У меня родился следующий вопрос: я могу нарисовать минимум 6 резонансных структур, и в реальности мы имеем с нечто in between, т.е. для азота надо нечто среднее между -NH2 и =NH2+. Как в данном случае поступают в методах мол.механики?

И след.вопрос. Например, после плоской структуры я захочу посчитать мол.механику этой молекулы в ее conical intersection, в к-ом есть диэдральный угол, разбивающий pi-системы на фрагменты, - для описания данного изомера мне понадобится уже другое описание?

[uchebnik fiziki]

Устройство поля OPLS мне неведомо, извините. В молмеханике вам нужно проставлять типы атомов и связей для всех атомов и связей.

[alexandrao2]

Хорошо, а давайте тогда, пожалуйста, про GAFF:

Беру я на http://virtualchemistry.org/molecule.ph ... trile.zmat gaff-овский файл acetonitrile.itp
Где я могу взять пригодный gaff-овский для громакса forcefiled.itp, forcefiled.atp и residue.rtp (второй - для описания молекулы в pdb и создания громаксовских ffbonded.itp and ffnonbonded.itp)?

[uchebnik fiziki]

видимо, так: http://statthermo.blogspot.ru/2014/06/u ... ogies.html

вообще по поиску GAFF GROMACS что-то ищется

[uchebnik fiziki]

У меня родился следующий вопрос: я могу нарисовать минимум 6 резонансных структур, и в реальности мы имеем с нечто in between, т.е. для азота надо нечто среднее между -NH2 и =NH2+. Как в данном случае поступают в методах мол.механики?

В методах молмеханики геометрические параметры связей и заряды на атомах фиксированы.

Например, после плоской структуры я захочу посчитать мол.механику этой молекулы в ее conical intersection, в к-ом есть диэдральный угол, разбивающий pi-системы на фрагменты, - для описания данного изомера мне понадобится уже другое описание?

Не забывайте, что с помощью молекулярной динамики делается конформационный анализ систем, у которых не меняются порядки связей и заряды на атомах в процессе моделирования.

[Гесс]

P.S. Я понимаю что это оффтоп в теме нормального MD, но не могу упустить редкую возможность поймать MD специалиста здесь

Не забывайте, что с помощью молекулярной динамики делается конформационный анализ систем, у которых не меняются порядки связей и заряды на атомах в процессе моделирования.

uchebnik fiziki - коль вы уж тут, у мну вопрос, никогда сам не пробовал, но аж интересно, может вы знаете: OM2 MRCI - типа полуэмпиричская мультиреференсная молекулярная динамика. Как это? Это танцы с бубном вокруг дешевого AIMD не имеющие отношения к традиционному MD?

[uchebnik fiziki]

не могу упустить редкую возможность поймать MD специалиста здесь

да я здесь всё время

может вы знаете: OM2 MRCI - типа полуэмпиричская мультиреференсная молекулярная динамика. Как это? Это танцы с бубном вокруг дешевого AIMD не имеющие отношения к традиционному MD?

Никогда про такое не слышал.

Да, это совсем оффтоп и лучше в отдельную тему отрезать.

[uchebnik fiziki]

Верно ли будет зайти

Вернее всего будет поискать тьюториалы по моделированию малых молекул. К ним прилагаются файлы, которые можно изучить и сравнить со своим. Например, вот этот: http://www.bevanlab.biochem.vt.edu/Page ... index.html

[alexandrao2]

uchebnik fiziki
Спасибо большое за ответ и за участие

С высоты опыта обращения с методами мол.механики все должно видиться правильнее, буду очень благодарна если смогу благодаря чужому опыту узбежать каких-то граблей и лучше разобраться в вопросе в условиях дефицита времени


История такая. Есть ансамбль из пары сотен vibrationally excited молекул типа [H2N-CH=CH-CH=NH2]+, т.е. все не абсолютно плоские, а +/- деформированные. Параметров для молекул с такой делокализацией заряда - нет. Не логичнее ли для мол.механической оптимизации сольватной оболочки (в поле oplsaa или другом) вокруг замороженной молекулы ансамбля взять для нее координаты атомов с зарядами из сингл поинт HF расчетов? Посредством чего и где это можно реализовать?

Мне все это надо для того, чтобы найти начальные условия для qm/mm. Но это др. немного более понятная мне история.

[uchebnik fiziki]

Вы хотите сказать, что этот ваш катион -- это растворитель? Или растворённое?

Сформулируйте, пожалуйста, более конкретно, что в чём и для чего вы хотите посчитать. Пока из такого описания видится несколько различных вариантов, а анализировать лучше один.

[alexandrao2]

Растворитель - метанол, растворенная молекулка [H2N-CH=CH-CH=NH2]+

[alexandrao2]

Я прошу прощения, - заданный вопрос снят.