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计算任意一点周围指定半径内的目标分子数密度分布

13天前浏览687
         

对于A、B两类分子来说,要统计A分子周围B分子的分布概率,可以计算RDF来表征,使用GROMACS的rdf命令工具即可计算。但是,如果想计算空间任意一点为球心,其指定半径内的目标分子数密度分布,GROMACS还不支持。我们写了一个代码,以实现这个功能。可以加入模拟之家QQ群获取:709020941。      

1.分析单个结构        

运行下面的脚本命令,即可计算:      


python num_density.py nvt.gro SOL 6.2 6.2 6.2 6
   

nvt.gro为需要计算的整个模拟盒子;SOL即为残基名,为需要统计分布的分子,可以改为目标分子的残基名(需要和gro文件里面对应);6.2 6.2 6.2为所定义的球中心坐标xyz值;6为所需要计算的球体半径。执行代码后会生成SOL_densi_num.txt文件,里面记录了SOL分子在以6.2 6.2 6.2为中心,6nm半径内的数密度分布。      

2.分析多个结构        

上述命令只能计算一个结构的分布,但是对于分子动力学模拟来说不具有统计意义,需要计算多帧结构的平均值才能代表最终的数值。基于此,可以使用shell脚本循环调用该py程序来实现。      

调用之前,需要使用GROMACS的轨迹提取命令,把轨迹转成单帧的gro格式的结构,运行:      


gmx trjconv -f md.xtc -s md.tpr -sep -o N.gro
   

上述命令中,-sep 即为把每一帧结构单独储存为N*.gro格式,这里的*为每一帧的ID。然后使用下面命令循环调用py脚本计算平均值:(这里N=50需要修改为自己生成的gro文件个数)      
















Name=SOLNum=50rm tmp1touch tmp1for((i=0;i<=$Num;i++))dopython3 num_density.py N${i}.gro $Name 6.2 6.2 6.2 6sed -e "1,$ p" -n ${Name}_densi_num.txt | awk '{print $2}' > tmp2paste tmp2 tmp1 > tmp3mv tmp3 tmp1doneawk 'sum=0;{for(i=1;i<=NF;i++)sum+=$i;print sum/NF;}' tmp1 > tmp4sed -e "1,$ p" -n ${Name}_densi_num.txt | awk '{print $1}' > tmp5paste tmp5 tmp4 > ${Name}_avg.txtrm tmp*
   

     

上述运行完之后,得到SOL_avg.txt的文件,里面记录了SOL分子在以6.2 6.2 6.2为中心,6nm半径内的数密度分布。如下图所示:      



来源:模拟之家

pythonUM分子动力学GROMACS
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首次发布时间:2024-11-08
最近编辑:13天前
刘十三613
博士 分子动力学、GROMACS
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