MCPBpy制备金属离子力场课件.ppt

MCPBpy制备金属离子力场,用MCPB.py的方法生成锌离子力场,整体思路：按照tutorial （ambermd.org/tutorials/advanced/tutorial20/mcpbpy.htm）去做。 用到的软件：Amber (AmberTools 15 or Higher) 及Gaussian09 制作人：月牙泉,MCPBpy制备金属离子力场,tutorial具体操作过程中遇到的问题及解决方法,1、准备PDB、mol2文件 制作ZN.pdb:新建文件，从原pdb文件中复制出ZN的pdb文件信息，保存成pdb格式。 运行：antechamber -fi pdb -fo mol2 -i ZN.pdb -o ZN_pre.mol2 -at amber -pf y 手动修改生成的ZN_pre.mol2文件中的的ZN离子类型为ZN（一定要注意大小写），并修改电荷为2.0，然后另存为ZN.mol2。,MCPBpy制备金属离子力场,2、加氢 （网址：biophysics.cs.vt.edu）,保存top，crd文件。 运行：ambpdb -p 0.15_80_10_pH7.2_3spu.top -c 0.15_80_10_pH7.2_3spu.crd 3spu_Hpp.pdb 修改3spu_Hpp.pdb中与ZN形成配位键的氨基酸类型，保存为3spu_Hpp_fixed.pdb。通过可视化软件进行修改，一般用chimera进行手动修改。修改方法：一般主要只将His修改成相应的HIE,HID类型。（后文将详细讲解） 3、合成新的PDB文件 运行：cat 3spu_Hpp_fixed.pdb ZN.pdb 3spu_H.pdb,MCPBpy制备金属离子力场,KeyError:”HIE-HD1”,这个错误所提示的是：HIE在位有H； 注意：HIE和HID的区别，HIE是在位有H，位没有H；HID是在位有H，位没有H；HIP在、 位都有H。 解决方法：通过VMD、Chimera等确定His的类别，然后修改pdb文件，并删除多余的H。,MCPBpy制备金属离子力场,分别是HIS、HIE、HID,MCPBpy制备金属离子力场,特别注意,利用加H网站加H后，要特别注意用chimera查看与zn形成配位键的His的C、N互换的情况，如果不注意那么就会使后面的结果无法进行。在对3q6x进行操作时，加氢之后只修改了HIS的类型，然后继续进行操作，到了MCPB.py -i 3q6x.in -s 3b这一步时就出现如下的错误：,MCPBpy制备金属离子力场,*Check the residue names provided. You gave the residue names: HE1, HD1, AP1, HE2, CS1, HE3, ZN1, ZN2, Z71 Database had them: 91-HIE, 93-HID, 95-ASP, 179-CYS, 221-HIE, 242-ZN, 243-ZN, 244-ZZ7 Traceback (most recent call last): File /usr/software/Amber/amber14/bin/MCPB.py, line 594, in premol2fs, mcresname, 1, chgfix_resids, g0 x, lgchg) File /usr/software/Amber/amber14/lib/python2.7/site-packages/mcpb/resp_fitting.py, line 529, in resp_fitting raise pymsmtError(Error: The number of the residue names given is pymsmtexp.pymsmtError: Error: The number of the residue names given is mismatch the database!,MCPBpy制备金属离子力场,错误的原因及解决方法,出现氨基酸数目不匹配的情况的原因是： 我们在输入文件3spu.in中规定了cut_off = 2.8但是在生成的3spu_Hpp.pdb中，因为120位His的C、N互换使得原来的-N偏离到了C的位置上，那么此时ZN与120位上的-N的距离就大于2.8埃了，那么就不会将120位的His算为ZN的sidechain里面了，但是可能是在MCPB.py -i 3q6x.in -s 2s这一步时程序会计算进去，导致了这样的错误。 解决方法：通过chimera查看原来的pdb文件与生成的3spu_Hpp.pdb中互换的部分，然后手动修改pdb文件，进行保存即可。一定要在修改完pdb文件后再通过chimera或者时vmd检查确认，预防眼花修改错误了。,MCPBpy制备金属离子力场,4、生成Guassian准备文件 MCPB.py -i 3spu.in -s 1a （注意：输入命令时不要随便加减空格键哦） 生成的是侧链相关的文件，主要有*_sidechain_ ,*_sidechain_ ,*_large_ 等相关文件。 3spu.in文件 # original_pdb 3spu_fixed_h.pdb group_name 3spu cut_off 2.8 ion_ids 3352 3353 （这里是重新合成的3spu_H.pdb文件中ZN的原子序号） ion_mol2files ZN.mol2 （注意文件名一定要相同，文件名在unix系统中要求比较苛刻） gau_version g09（有时候这个会报错的，所以加后面的就好） 或者是software_version g09 (g09必须加上) # （#必须加上，如果不加会报错）,MCPBpy制备金属离子力场,报错及解决方法,当运行：MCPB.py -i 3q6x.in -s 1a时会报错 Traceback (most recent call last): File /usr/software/Amber/amber14/bin/MCPB.py, line 556, in cutoff, watermodel, 2, largeopt, sqmopt, scchg, lgchg) File /usr/software/Amber/amber14/lib/python2.7/site-packages/mcpb/gene_model_, line 1718, in gene_model_files bdedatms, libdict, autoattyp) File /usr/software/Amber/amber14/lib/python2.7/site-packages/mcpb/gene_model_, line 1297, in build_standard_model attype = libdictresname + - + atname0 KeyError: ZN-ZN,MCPBpy制备金属离子力场,解决方法： 按照所报的错误可知是zn的原因，其实很简单，修改一下ZN.mol2中的zn的原子的大小写就可以了,统一改为ZN，还有把DU改为ZN。 （当时为了解决这个错误，真是愁死个人，找 了N多个网页也没有找到，最后好像是看的程序代码才半懂非懂的修改大小写，这才更解决的，当时可花费了不少不少的时间呀）,MCPBpy制备金属离子力场,5、运行G09： g09 3spu_sidechain_opt.log g09 3spu_sidechain_fc.log formchk 3spu_sidechain_opt.chk 3spu_sidechain_opt.fchk g09 3spu_large_mk.log,MCPBpy制备金属离子力场,运行g09 3spu_sidechain_opt.log出错,一般出的错误是会在3spu_sidechain_opt.log中显示出来。检查这个运行是否正常运行结束的方法有三个： 1、看时间，这个运行时间大约在30个小时左右（体系有124个原子，调用了30个线程大约是30个小时，如果你忘记修改3spu_sidechain_中的%NProcShared=30 的话，那你就可以放清明假了，因为生成的com文件中默认的%NProcShared=2，所以你就可以想象这得算多久了，虽然这个不是倍数级别的累加，但是也要运行个四五天的样子，如果后面的两个com文件中都没有修改，那么恭喜你，你可以乐乐呵呵的放个五一假期了），如果提前结束，那么你就要查看log文件中最后的几行信息了。,MCPBpy制备金属离子力场,2、运行命令echo $? 如果返回值是0，那么就是正常结束，表明没有什么错误（这个命令在Unix中是通用的，专门查看命令是否正常结束哦），如果非0，那么你就必须查看log文件啦。 3、命令一结束，直接查看log文件，看最后几行有没有令人讨厌的Error！如果有,恭喜你，又中奖了，那么一般会是：Error in internal coordinate system. Error termination via Lnk1e in */g09/l103 . (*表示的是g09的路径) （有时候l103也可能是l202）,MCPBpy制备金属离子力场,错误原因及处理方法,如果在3spu_sidechain_opt.log文件最后出现：Error in internal coordinate system. Error termination via Lnk1e in */g09/l103 . 说明你的体系是不合理或者说是有错误的。那么检查的方法就是用gaussview查看3spu_sidechain_文件，这时候你会看到，其中的成键状态是比较乱的，主要是单双键成键不规则，还有环的成键不规范，这时候你就需要修改过来了，然后保存成.com文件。同样报l202错误时也是这个原因，一定要仔细看看成键的情况哦。,MCPBpy制备金属离子力场,保存com文件后的注意事项,因为gaussview目前实验室里只有window版本，所以在保存转移到centos系统里之后，还需要修改以下地方： 1、在com文件的第一行输入$RunGauss （注意这个是单独成为一行，成为新的第一行） 2、修改%Chk=后面的路径，一般修改为%Chk=3q6x_sidechain_opt.chk，因为我们习惯上在运行终端命令时，会进入到该文件所在的文件夹下进行操作，所以可以把=后面的路径直接去掉，直接跟文件就好。这里所说的修改%Chk=后面的路径指的是在window下的保存时自动生成的路径，所以在centos下自然找不到这个路径，所以就直接删除跟上文件名就OK啦。 3、当然是修改前面提到过的%NProcShared=，我习惯上设置为30，因为咱们小超级计算机的线程数是32，留下两个差遣干其它活，如果你设置为28也没什么问题，时间上也不会相差太多，因为g09的效率不是与线程数成线性关系的，所以28与30也差不了太多。,MCPBpy制备金属离子力场,6、生成最后的文件 MCPB.py -i 3spu.in -s 2s 生成3spu.frcmod文件 MCPB.py -i 3spu.in -s 3b 生成相应的mol2文件 MCPB.py -i 3spu.in -s 4 生成3spu_mcpbpy.pdb、3spu_tleap.in文件 tleap -s -f 3spu_tleap.in 3spu_tleap.out 生成用于tleap的prmtop、inpcrd文件,MCPBpy制备金属离子力场,运行到现在，出现的问题就比较少了,如果不放心，最好检查以下这个模型的构建效果。(我在这里没有出现什么错误，所以就把网页上的东西稍加整理放进来了) 1、通过vmd进行检查。 运行：vmd -parm7 3spu_solv.prmtop -rst7 3spu_solv.inpcrd 选择Graphics-Representations 输入“same residue as within 3 of resname ZN1”然后在Drawing Method 中选择Licorice 然后点击Apply,查看我们生成的ZN是否有四个键相连，如果是，那么就要成功了。,MCPBpy制备金属离子力场,2、运行cpptraj -p 3spu_solv.prmtop 如果没有error那么就可以开开心心地进行MD啦 但是如果出现了error：Atom XXX was assigned a lower molecule # than previous atom . 那么我们就用cpptraj 进行修补原子顺序 cpptraj -p 3spu_solv.prmtop -c 3spu_solv.inpcrd -i fixatord.in fixatord.out cpptraj -p fixed.3spu_solv.prmtop 如果没有错误提示那么就会生成fixed.3spu_solv.prmtop 和 fixed.3spu_solv.inpcrd,MCPBpy制备金属离子力场,fixatord.in,文件内容是 fixatomorder outprefix fixed trajout fixed.1Y79_solv.inpcrd run quit 没有遇到这个错误，所以没有运行过这个命令。,MCPBpy制备金属离子力场,运行MCPB.py -i 3spu.in -s 2s时会出现一个bug: Traceback (most recent call last): File /usr/software/Amber/amber14/bin/MCPB.py, line 443, in g0 x) File /usr/software/Amber/amber14/lib/python2.7/site-packages/mcpb/gene_final_frcmod_, line 309, in gene_by_QM_fitting_sem Force Field) File /usr/software/Amber/amber14/lib/python2.7/site-packages/pymsmtmol/gauio.py, line 47, in get_crds_from_fchk crds.append(float(j) ValueError: could not convert string to float: Force,MCPBpy制备金属离子力场,解决方法： 参考： 下载pymsmt-master.zip文件： 解压文加之后，将文件夹下的所有文件拷贝到$AMBERHOME/AmberTools/src/pymsmt/下，然后make install ;make test 这样问题就解决了！,MCPBpy制备金属离子力场,二、进行MD,1、tleap -s -f 3spu_tleap.in 3spu_tleap.out mpirun -np 32 $AMBERHOME/bin/sander.MPI -O -i mini.in -p 3spu_solv.prmtop -c 3spu_solv.inpcrd -ref 3spu_solv.inpcrd -r 3spu-mini.rst -o 3spu-mini.out mpirun -np 32 $AMBERHOME/bin/sander.MPI -O -i heat.in -p 3spu_solv.prmtop -c 3spu-mini.rst -o 3spu-heat.out -r 3spu-heat.rst mpirun -np 8 $AMBERHOME/bin/sander.MPI -O -i equ.in -p 3spu_solv.prmtop -c 3spu-heat.rst -o 3spu-equ.out -r 3spu-equ.rst mpirun -np 30 $AMBERHOME/bin/sander.MPI -O -i md.in -p 3spu_solv.prmtop -c 3spu-equ.rst -o 3spu-md.out -r 3spu-md.rst -x 3spu-md.mdcrd,MCPBpy制备金属离子力场,MCPBpy制备金属离子力场,三、并行运算设置,下载mpich-3.1.4.tar.gz解压，复制文件夹至$AMBERHOME/AmberTools/src cd $AMBERHOME/AmberTools/src/mpich-3.1.4 ./configure export MPICH=/usr/software/Amber/amber14 cd $AMBERHOME/AmberTools/src ./configure_mpich gnu make test,MCPBpy制备金属离子力场,四、Gussian09安装,安装过程如下： 首先解压文件g09至/usr/software/gauss09/ 然后在g09 文件夹下建立一个名为scratch的文件，并修改其权限为777 然后再进/etc vi profile在文件后面添加 export PATH=/usr/local/g09:$PATH export g09root=/usr/local/g09 source $g09root/g09/bsd/g09.profile export GAUSS_EXEDIR=$g09root export GAUSS_SCRDIR=$g09root/scratch export LD_LIBRARY_PATH=$g09root/ 保存退出之后，source该文件 然后输入g09后显示为;Entering gaussian system, link 0=g09（此时pwd为/etc/） 但是在其他路径下打开终端(例如pwd为/home/Zhao/aaa/)，再输入g09时确显示，bash:g09:command not found,MCPBpy制备金属离子力场,解决方法,这是一个与权限相关的问题。当遇到 报错中有类似link 0=g09的提示时（其中0表示root），就是软件的权限太大了，一般安装的软件出于对软件的保护，会只给用户可读可执行权限，而在建立文件夹时无意中修改了其权限导致其报错。 chmod -R 770 g09/ ./g09/g09 <g09/ 这样问题就解决了。,