ACEMD之利用HTMD进行蛋白折叠分析

2023-05-10 14:56:27

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,前面几篇文件主要介绍了其准备结构、构建体系和运动动力学。本文主要介绍蛋白折叠的动力学结果分析。


Protein folding analysis



#!/usr/bin/python3

# coding: utf-8

# In[1]:导入模块,开启视图

from htmd.ui import *

%pylab inline


# 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)


# In[3]:计算metrics

metr = Metric(sims)

metr.set(MetricSelfDistance('protein and name CA', metric='contacts'))

data = metr.project()


# In[4]:设置时间步长

data.fstep = 0.1


# In[5]:绘制轨迹长度

data.plotTrajSizes()


# 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)


# 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25ns稳定轨迹

model.markovModel(25, 4, units='ns')


# In[13]:可视化每个状态的平衡属性

model.eqDistribution()


# In[14]:绘制自由能面

model.plotFES(0, 1, temperature=360)


# In[15]:绘制自由能面

model.plotFES(0, 1, temperature=360, states=True)


# In[16]:可视化轨迹

from htmd.config import config

config(viewer='ngl')

model.viewStates(protein=True)


# In[17]:计算动力学并定量化

kin = Kinetics(model, temperature=360)

print(kin.source)

print(kin.sink)


# In[18]:计算与源速率差值

r = kin.getRates()

print(r)


# In[19]:绘制所有状态的自由能和平均值图形

kin.plotRates()


# In[20]:绘制FluxPathways

kin.plotFluxPathways()

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/


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