gamess and amber
TRANSCRIPT
AMBER WORKSHOP AMACITR-GRID $AMBERHOME programları kullanılarak :1) İlaç-reseptör etkileşimlerinin Autodock_vina ile incelenmesi2) AMBER Molecular Mechanics 3) İlaçların bağlanma değerlerinin (Ka ve ∆G) MM-PBSA (Molecular Mechanics/Poisson-Boltzmann Surface Area) yöntemi ile belirlenmesi4) Madde 1-3 için gerekli programların TR-GRID de çalıştırılması
KONUOseltamivir, Zanamivir ve Peramivir gibi nöraminidaz ilaçların influenza A tipi retrovirüs enfeksiyonlarına karşı etki mekanizmalarının in siliko yöntemlerle incelenmesi
METOT ve ARAÇLAR $AMBERHOME@TRGRID programları : autodock_vina v1 ve AMBER v10 program paketi, 2HU4.pdb, chimera, Autodock Tools (ADT)
GAMESS QUANTUM MECHANICS WORKSHOP AMACI1) GAMESS input dosyalarının GAPEDIT ile hazırlanması 2) GAMESS işlerinin PBS script ile node’lara gönderilmesi
İnsanlara bulaşan İnfluenza-A retrovirüs tipleri
Figure was adapted from A. Moscona (2005). Neuraminidase İnhibitors for Influenza. Drug Therapy, 353, 1363-1373.
Taylor NR, von Itzstein M (March 1994). "Molecular modeling studies on ligand binding to sialidase from influenza virus and the mechanism of catalysis". Journal of Medicinal Chemistry 37 (5): 616–24.
(2R,3R,4S)- 4-[(diaminomethylidene)amino]- 3-acetamido- 2-[(1R,2R)- 1,2,3-trihydroxypropyl]- 3,4-dihydro- 2H-pyran- 6-carboxylic acid
İçerik: Zanamivir, 1989Ticari isim: Relenza Firma:GlaxoSmithKline (UK)Uygulama: Oral inhalationMetot: In Siliko, GRID (Molecular Discovery Ltd.)
İçerik: OseltamivirTicari isim: Tamiflu Firma:GlaxoSmithKline (USA)Uygulama: CapsullesMetot: In Siliko
1. PM Colman, JN Varghese, WG Laver (1983). Structure of the catalytic and antigenic sites in influenza virus neuraminidase. Nature; 303:41-44.
Anti-influenza ilaç geliştirme çabaları nöraminidaz enziminin kristal yapısını 1983’te Colman1 grubu
yayınladıktan sonra hızlandı.
İçerik: Peramivir, 2009Ticari isim: Faz-III test aşamasıFirma:BioCryst Pharmaceuticals (USA), Allience of U.S. Department of Health and Human ServicesUygulama: Intravenous or intramascularMetot: Kristalografi, In Siliko
(1S,2S,3S,4R)-3-[(1S)-1-acetamido-2-ethyl-butyl]-4- (diaminomethylideneamino)-2-hydroxy-cyclopentane- 1-carboxylic acid
ethyl (3R,4R,5S)-5-amino-4-acetamido-3-(pentan-3-yloxy)cyclohex-1-ene-1-carboxylate
$AMBERHOMEmodule load tr-01-ulakbim/application/amber10/intel
AMBER v10 http://ambermd.orgGAMESS QM http://www.msg.ameslab.gov/GAMESS/GAMESS.html GABEDIT http://gabedit.sourceforge.net Discovery Studio Visualizer v2.0 http://www.accelrys.comAutoDock (MGL) Tools v1.x.x http://mgltools.scripps.edu Autodock_vina http://vina.scripps.eduVMD http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd
En sık kullanılan koordinat dosyaları
1) Protein Data Bank (PDB) formatı (makro moleküller, ligand, su, iyonlar, vb.)
REMARKHELIXSHEETSSBOND
atom # atom type residue chain res.# x y z--------------------------------------------------------------------------------------------ATOM 1 N VAL A 83 -0.603 65.642 77.183..TERHETATM 2 CA MOL A/B 312 -0.883 67.005 76.630TERCONECTEND
2) SYBYL mol2 formatı (makromoleküller, küçük moleküller)
#Creation time: Mon Apr 03 11:57:47 GTB Daylight Time 2010@<TRIPOS>MOLECULEzanamivir 42 42 1 0 0PROTEINUSER_CHARGES@<TRIPOS>ATOM
# atom type x y z atom type chain --------------------------------------------------------------------------------------------1 C1 -2.2360 81.9860 111.4310 C.2 1 ZMR 0.2503
..@<TRIPOS>BOND 1 1 3 2
Uygun PDB dosyası seçimi
PROTEIN DATA BANK http://www.rcsb.org Protein, RNA, DNA, Glikoprotein, reseptör-ilaç komplex yapılarıDosya formatı : PDB Search (Arama) ile molekül(ler) bulunabilir 1) Kristal (susuz ortamda) yapı koordinatları. Metot: X-RAY kristalografisi -Tek bir yapı. -Monomerler kristallenirken dimer veya tetramer yapı oluşturabilirler. Bu durumda birinci monomer yapı koordinatları tercih edilir -Hidrojen atomları dahil değildir. Mümkünse <2.5 Ao çözünürlük tercih edilmelidir. -Çok az miktarda kristallenmiş su molekülleri içerebilir. 2) Çözelti (sulu ortamda) yapı koordinatları. Metot: NMR yapı tayini -Ortalama bir yapı veya birden fazla üst-üste çakıştırılmış yapılar olabilir. -Gerekli olmadıkça su molekülleri içermezler
BIOMAGNETIC RESONANCE BANK (BMRB) http://www.bmrb.wisc.edu/index.html PDB formatında Biomoleküllerin NMR çözelti yapıları
DOCKING ve MOLECULAR MECHANICS için kristal yapıları tercih ediniz.
Protein Data Bank’ta uygun H1N1 tipi nöraminidaz enzim koordinatları seçimi
amino asitler
RESEPTÖR VE LİGAND KOORDİNATLARICHIMERA kullanımı
--chimera’yı çalıştırınız chimera File>Fetch By ID >PDB seçiniz > kutuya 2hu4 yazınız > Fetch--2 adet tetramer kristal yapısı. Monomerler: A, B, C, D, E, F, G, H--sadece monomer A ile çalışılacak. Monomer A koordinatlarını 2HU4_A.pdb olarak kaydediniz Select>Chain>AFile> Save PDB File name : 2HU4_A.pdb “Save Selected atoms only” ve “Use untransformed atoms only” işaretleyiniz > Save-- 2HU4.pdb dosyasını kapatınız ve 2HU4_A.pdb dosyasını yükleyiniz. File>CloseFile>Open File name : 2HU4_A.pdb > Open -- Actions>Atoms/Bonds>delete-- Ligandı (oseltamivir) PDB formatında kaydedinizSelect>Residue>G39File>SavePDB>Save Selected Atoms Only> Filename: oseltamivir.pdb
RESEPTÖR VE LİGAND HAZIRLANMASIEDİTÖR KULLANIMI
nedit veya vi editörleri
2HU4.pdb dosyasındaki reseptör (nöraminidaz) koordinatları
-- 2HU4 dosyasında ATOM 1 ile TER 2963 arasındaki atom koordinatlarını kopyalayıp -- bir başka dosyaya yapıştırınız ve rec.pdb olarak kaydediniz ATOM 1 N VAL A 83 -0.603 65.642 77.183 1.00 23.27 N....TER 2963 ILE A 468
2HU4.pdb dosyasındaki ligand (oseltamivir) koordinatları
-- 2HU4 dosyasında HETATM23705 ile HETATM23724 arasındaki atom koordinatlarını kopyalayıp -- bir başka dosyaya yapıştırınız ve oseltamivir.pdb olarak kaydediniz.
HETATM23705 C1 G39 A 800 -3.037 80.824 111.119 1.00 25.76 C ....HETATM23724 N4 G39 A 800 0.933 78.130 109.177 1.00 23.72 N
CYSTINE BAĞLARININ BELİRLENMESİ -- cystine (-S-S-)AMBER kodu : CYX-- cystein (-SH) AMBER kodu : CYS-- 2HU4.pdb dosyasını less, vi veya nedit ile text olarak görüntüleyiniz-- SSBOND satırlarını bulunuz ve A monomerine karşılık gelen cystine bağlarını kaydediniz 2HU4.pdbSSBOND 1 CYS A 92 CYS A 417SSBOND 2 CYS A 124 CYS A 129SSBOND 3 CYS A 183 CYS A 230SSBOND 4 CYS A 232 CYS A 237SSBOND 5 CYS A 278 CYS A 291SSBOND 6 CYS A 280 CYS A 289SSBOND 7 CYS A 318 CYS A 336SSBOND 8 CYS A 421 CYS A 447
-- rec.pdb dosyasını açınız. -- CYS aminoasitler (residue): 92, 417, 124, 129, 183, 230, 232, 237, 278, 291, 280, 289, 318, 421, 447-- Belirlenen CYS aminoasitlerin PDB dosyasındaki KOD isimlerini CYS CYX olarak değiştiriniz ve pdb dosyasını rec_amber.pdb olarak kaydediniz. Örnek ; CYS: ATOM 62 N CYS A 92 -17.988 76.072 85.388 1.00 22.34 NCYX: ATOM 62 N CYX A 92 -17.988 76.072 85.388 1.00 22.34 N
DOCK AutoDOCK Tools (ADT) ile reseptör ve ligandı hazırlama
Önemli hususlarKısmi atom yükleri : Gestaiger yükleriProtein : Polar atomlar hidrojen içerir. Polar olmayan atomlar hidrojen içermez. Ligand : Atomlar hidrojen içermez.Autodock dosya formatı : PDBQT
-- ADT yi çalıştırınız adt--Auto Dock button’una basınız ve beliren pencerede Dismiss’e basınız Ligand hazırlama:Ligand>Input>Open klasörünüzden oseltamivir.pdb seçinizLigand > Tosrion Tree>Choose Torsions Ligand>Output>Save as PDBQT> oseltamivir.pdbqt olarak kaydediniz
Protein hazırlama:File > Read Molecule > klasörünüzden pdb formatında rec.pdb seçinizEdit > Hydrogens > Add > Polar Only OkGrid > Macromolecule > Choose > rec>Select Molecule> File name : rec.pdbqtGrid > Grid Box Spacing : 1Button’ları kullanarak GRID kutunuzun boyutlarını belirleyiniz ve aşağıdaki gibi kaydedinizGrid Points Center Grid Box x_dimension 26 x_center : -0.964y_dimension 28 y_center : 81.448z_dimension 30 z_center : 109.51
DOCKAUTODOCK_VINA
-- mkdir ile kendinize bir $HOME/klasor yaratınız. Bu klasörde olması gereken dosyalar:rec.pdbqt, oseltamivir.pdbqt, vina.in run.sh
vina.in:receptor = rec.pdbqtligand = oseltamivir.pdbqtout = docked_results.pdbqtsize_x = 26size_y = 28size_z = 30center_x = -0.964center_y = 81.448center_z = 109.51exhaustiveness = 8
#!/bin/sh#PBS -q [email protected]#PBS -N swineflu#PBS -l nodes=1:ppn=2#PBS -VCALISMA_DIZINI="/home_palamut1/cenk/klasor"cd $CALISMA_DIZINIAMBERBIN="/home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin"if [ "x$PBS_NODEFILE" != "x" ] ; then echo "PBS Nodefile: $PBS_NODEFILE" HOST_NODEFILE=$PBS_NODEFILEfiif [ "x$LSB_HOSTS" != "x" ] ; then echo "LSF Hosts: $LSB_HOSTS" HOST_NODEFILE=`pwd`/lsf_nodefile.$$ for host in ${LSB_HOSTS} do echo $host >> ${HOST_NODEFILE} donefiif [ "x$HOST_NODEFILE" = "x" ]; then echo "No hosts file defined. Exiting..." exitfiecho "***********************************************************************"CPU_NEEDED=`cat $HOST_NODEFILE | wc -l`echo "Node count: $CPU_NEEDED"echo "Nodes in $HOST_NODEFILE: "cat $HOST_NODEFILEecho "***********************************************************************"echo $HOMEecho "***********************************************************************"CPU_NEEDED=`cat $HOST_NODEFILE | wc -l`echo "Checking ssh for each node:"NODES=`cat $HOST_NODEFILE`for host in ${NODES}do echo "Checking $host..." ssh $host hostnamedoneecho "***********************************************************************"DO_PARALLEL="mpirun -np $CPU_NEEDED ";export DO_PARALLEL/home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/library/lam-7.1.4-intel9.1/bin/lamboot $HOST_NODEFILE##########################################################################$AMBERBIN/vina --config $CALISMA_DIZINI/vina.in --log $CALISMA_DIZINI/vina.log /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/library/lam-7.1.4-intel9.1/bin/lamhalt
run.sh :
-- vina işini gönderiniz qsub run.sh
Output : vina.out (energy scores) docked_results.pdbqt (dock olmuş molekül koordinatları)
vina.out :mode | affinity | dist from best mode | (kcal/mol) | rmsd l.b.| rmsd u.b.-----+------------+----------+---------- 1 -6.7 0.000 0.000 2 -6.7 2.226 4.415 3 -6.6 2.318 4.118 4 -6.3 1.586 2.074 5 -6.2 2.241 4.783 6 -6.1 2.108 4.903 7 -6.0 2.192 5.004 8 -5.7 2.951 4.128 9 -5.6 2.798 3.724
DOCK
AUTODOCK_VINA
Dock koordinatları görüntüleme--adt çalıştırınız.--Float Dashboard Widget button’una basıp “Phyton Molecule Viewer (PMV)” pencerini ekranınızın farklı bir yerine taşıyınız
File > Read Molecule > rec.pdbFile > Read Molecule > docked_results.pdbqt PMV de MS ile reseptörün yüzey görünümünü açınızPMV de birinci oseltamivir dışında diğer ligandların line button’nunu inaktif ediniz. PMV de birinci oseltamivir için Display S&B ve Atom opsiyonlarını işaretleyiniz.PMV de birinci oseltamivir’I Select ile seçinizEdit>Add Hydrogens> All Hydrogens >OKFile > Save > Write PDB>oseltamivir_docked.pdb olarak kaydediniz.
AMBER v10 (2008)Assisted Model Building with Energy Refinement
•D.A. Case, T.A. Darden, T.E. Cheatham, III, C.L. Simmerling, J. Wang, R.E. Duke, R.
Luo, K.M. Merz, B. Wang, D.A. Pearlman, M. Crowley, S. Brozell, V. Tsui, H. Gohlke, J. Mongan, V. Hornak, G. Cui, P. Beroza, C. Schafmeister, J.W. Caldwell, W.S. Ross, and P.A. Kollman (2008), AMBER 10, University of California, San Francisco.
http://ambermd.org
Mighty AMBER Force Field for amino acids, (deoxy) ribonucleot(s)ides, sugars, small organic molecules
Determines semiempirical quantum charges for small molecules (AM1-BCC ~ RESP)
Molecular Dynamics (MM)
Explicit solvent simulations
Particle Mesh Ewald NMR restraints
Poisson Boltzmann
Implicit solvent simulations
Poisson Boltzmann
Generalized Born
Stand-alone simulations
NMR restraints (NOE distance, dihedral angle, dipolar couplings,
chemical shifts)
X-Ray restraints (distance and torsion angles)
Quantum Mechanics/Molecular Mechanics (QM/MM) ~ QSAR
Study Enzyme (receptor) – Substrate (ligand) interactions
Substrate (ligand) = QM_semiempirical Hemiltonian (AM1-BCC, PM3, MINDO/2), Gaussian
Enzyme (receptor) = MM
Thermodynamics G, H, S, Cv, Binding constant
Constant pH simulations, pKa shifts for titratible groups
Transition state analysis
Docking (locus of the receptor must be known)
AMBER v10
antechamber
gamess, gaussian
ligand
GAFF,AM1, PM3, MINDO/2
HF/6-31G*, B3LYP/6-31G*,RESP charges
prepare amber parameters
LeaPreceptor, receptor+ligand
X-Ray , NMR
AMBER Force Field
prmtop , xyz
sander.LESS
sander
pmemd
sander.QMMM
QM/MMMM
input parameters
NMR or X-Rayrestraints
redII
trajectory trajectory
mm-pbsadelphi
pbsa
sander
nmode
G, H, S, Cv, Gsolv, Kd
ptraj ptraj
molsurf
vmdvmd
ChimeraSirius
MM by AMBER10
EPtot = Σ Kr (r – req)2 bond
bonds
+ Σ KΘ (Θ – Θeq)2 angle
angles
+ Σ (Vn/2) (1 + cos[nФ – γ]) dihedral dihedral
atoms
+ Σ (Aij / R12
ij) - (Bij / R6ij) van der
Waals i ≠ j
atoms
+ Σ (qi qj / εs Rij) electrostatic
i ≠ j
[ + EEP extra points
(optional) ]
atoms
[ - ( 1/2) Σ μindi . E
(o)i polarization
(optional) ] i ≠ j
AMBER ile 10 ns Molecular Dynamics
Aşağıda belirtilen klasörleri mkdir ile yaratınız ve bu klasörlere gerekli input ve pdb dosyalarını taşıyınız
ante : oseltamivir_docked.pdb prmtop : rec_amber.pdb relax : relax.in temp : temp.in md : md.in ptraj : ptraj.in mmpbsa : coord.in, mmpbsa.in mdout
Relax.in:Relax the entire system &cntrl imin = 1, maxcyc = 1000, ncyc = 500, ntb = 1, ntr = 0, cut = 9, ntx = 1 /
Temp.in:Temperature equilibration &cntrl imin=0, nstlim=10000, ntb=1, irest=0, ntx=1, ntc=2, ntf=2, ntt=3, tempi=0, temp0=298.15, gamma_ln=1, vlimit=5, dt=0.002, ntpr=250, ntwx=250, cut=9,
&end
Md.in :Pressure equilibration and Molecular dynamics &cntrlimin=0, nstlim=500000, dt=0.002, cut=9, irest=1, ntx=5,ntt=3, gamma_ln= 1.0, tempi=298.15, temp0=298.15,ntb=2, ntp=1, pres0=1, taup=2,ntc = 2, ntf = 2,ntpr=2500, ntwx=2500, ntr=0, &end
Antechamber ile AM1-BCC kısmi atom yükleri hesaplama
-- AM1-BCC-Austin Model 1 with Bond and Charge Correction -- DFT HF/6-31 G* kısmi yüklerine benzer sonuçlar cd anteantechamber –i oseltamivir.pdb –fi pdb –o ligand.mol2 –fo mol2 –at gaff –c bcc –nc 0 –rn MOL –j 4parmchk –i ligand.mol2 –f mol2 –o ligand.params
AMBER ile 10 ns Molecular DynamicsXLEAP, TLEAP, SLEAP, Parameter&Topology ve Coordinate dosyaları
cd prmtop-- xleap veya tleap çalıştırınızsource leaprc.ff99SBsource leaprc.gaffloadamberparams ../ante/ligand.paramslig=loadmol2 ligand.mol2rec=loadpdb rec_amber.pdbcom=combine {rec lig}check comcharge comsaveamberparm com com_mmpbsa.prmtop com_mmpbsa.xsaveamberparm rec rec_mmpbsa.prmtop red_mmpbsa.xsaveamberparm lig lig_mmpbsa.prmtop lig_mmpbsa.xaddions2 com Na+/Cl- 0/sayı (0: nötrallemek için ; sayı: counterion sayısı)solvateoct com TIP3PBOX 10 0.4 (su molekülleri 10 veya 8 Ao olabilir)saveamberparm com mol.prmtop mol.xsavepdb com com.pdb
Output dosyaları : com.prmtop (parameter&topology) ve com.x (coordinates) com.incrd com.pdb
AMBER Molecular Dynamics
#!/bin/sh#PBS -q [email protected]#PBS -N swineflu#PBS -l nodes=20:ppn=1## Export all my environment variables to the job#PBS -VCALISMA_DIZINI="/home_palamut1/cenk/klasor"cd $CALISMA_DIZINIAMBERBIN="/home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin"if [ "x$PBS_NODEFILE" != "x" ] ; then echo "PBS Nodefile: $PBS_NODEFILE" HOST_NODEFILE=$PBS_NODEFILEfiif [ "x$LSB_HOSTS" != "x" ] ; then echo "LSF Hosts: $LSB_HOSTS" HOST_NODEFILE=`pwd`/lsf_nodefile.$$ for host in ${LSB_HOSTS} do echo $host >> ${HOST_NODEFILE} donefiif [ "x$HOST_NODEFILE" = "x" ]; then echo "No hosts file defined. Exiting..." exitfiecho "***********************************************************************"CPU_NEEDED=`cat $HOST_NODEFILE | wc -l`echo "Node count: $CPU_NEEDED"echo "Nodes in $HOST_NODEFILE: "cat $HOST_NODEFILEecho "***********************************************************************"echo $HOMEecho "***********************************************************************"CPU_NEEDED=`cat $HOST_NODEFILE | wc -l`echo "Checking ssh for each node:"NODES=`cat $HOST_NODEFILE`for host in ${NODES}do echo "Checking $host..." ssh $host hostnamedone
run.sh
AMBER Molecular Dynamics
echo "***********************************************************************"DO_PARALLEL="mpirun -np $CPU_NEEDED ";export DO_PARALLEL/home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/library/lam-7.1.4-intel9.1/bin/lamboot $HOST_NODEFILE##########################################################################$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/relax/relax.in -o $CALISMA_DIZINI/relax/relax.out \–p $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.x -r $CALISMA_DIZINI/relax/mol.relax.x $DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/temp/temp.in -o $CALISMA_DIZINI/temp/temp.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/relax/mol.relax.x -r $CALISMA_DIZINI/temp/mol.temp.x -x $CALISMA_DIZINI/temp/mol.temp.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md1.out –p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/temp/mol.temp.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md1.x –x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md1.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md2.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md1.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md2.x –x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md2.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md3.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md2.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md3.x –x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md3.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md4.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md3.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md4.x -x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md4.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md5.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md4.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md5.x -x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md5.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md6.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md5.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md6.x -x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md6.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md7.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md6.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md7.x -x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md7.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md8.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md7.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md8.x -x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md8.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md9.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md8.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md9.x -x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md9.traj$DO_PARALLEL $AMBERBIN/pmemd -O -i $CALISMA_DIZINI/md/md.in -o $CALISMA_DIZINI/md/md10.out -p \ $CALISMA_DIZINI/prmtop/mol.prmtop -c $CALISMA_DIZINI/md/mol.md9.x -r $CALISMA_DIZINI/md/mol.md10.x –x \ $CALISMA_DIZINI/md/mol.md10.traj/home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/library/lam-7.1.4-intel9.1/bin/lamhalt
Run.sh devamı
AMBER Molecular Dynamics
-- Hesaplamaların yürümesini tail ile kontrol ediniz. Mesela; cd mdtail –f md3.out (cntrl+C to quit tail.) -- Potansiyel enerji, sıcaklık dengelenmesi, basınç dengelenmesi, cd mdoutmdout.pl ../md/md1.out ../md/md2.out ../md/md3.out ../md/md4.out ../md/md5.out ../md/md6.out ../md/md7.out ../md/md8.out ../md/md9.out ../md/md10.out Outputs: summary.EPTOT, summary.PRES , summary.TEMP xmgrace, EXCEL
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
time (ps)
Te
mp
era
ture
(K
), P
res
su
re (
ba
r)
TEMP
PRES
-44500
-44000
-43500
-43000
-42500
-42000
-41500
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19time (ps)
Ener
gy (k
cal/m
ol) EPTOT
Potential energy equilibration plot of a 20 ps of MD routine for distamycin-DNAin explicit water
Trajectory analizi, PTRAJ, rmsd, CHIMERA
cd ptrajptraj –p ../prmtop/mol.prmtop ptraj.in
ptraj.in:
trajin ../md/mol.md1.trajtrajin ../md/mol.md2.trajtrajin ../md/mol.md3.trajreference ../prmtop/mol.xrms reference :1-385 out rec.rms.out time 5rms reference :386 out lig.rms.out time 5rms reference :1-386 out com.rms.out time 5
Output: rec.rms.out, com.rms.out, lig.rms.outPlotting: xmgrace, EXCEL
MMPBSA (Molecular Mechanics/Poisson Boltzman Surface Area)Bağlanma serbest enerjisi, bağlanma sabiti hesaplanması
• Thermodynamic computations are conducted at 300 K by the mm-pbsa module of AMBER v9-10 for the complex , the receptor and the ligand, exhibiting the following 1:1 binding interaction .
Kon Kon Receptor + Ligand Complex Ka= -------------• Koff Koff• The Absolute free energy (G) for the complex, the receptor, and the ligand is computed in a
classical manner as in EQ.1, G = H – T. S EQ.1
• in which T is the temperature of the system at 300 K. The binding free energy (ΔG) of the complex system is computed as in EQ.2
ΔG = Gcomp – [ Grec + Glig ] EQ.2 ΔG = Δ H - TΔS The entropy term is a sum of translational, rotational and vibrational entropies and is
disfavorable in total.
• 100 snapshots are extracted for the coordinates of the solute species (complex, receptor and ligand) within the last 10-20% of the trajectory. H and S terms are computed for each snapshots and averaged out of the 100 snapshots to constitute mean absolute H and mean absolute S terms.
MMPBSA
cd mmpbsamm_pbsa.pl coord.in/mmpbsa.in \ >& mmpbsa.out &
@GENERALPREFIX anti-influenzaPATH ./COMPLEX 1RECEPTOR 1LIGAND 1COMPT /home_palamut1/cenk/tubitak/mmpbsa/com.prmtopRECPT /home_palamut1/cenk/tubitak/mmpbsa/com.prmtopLIGPT /home_palamut1/cenk/tubitak/mmpbsa/com.prmtopGC 1AS 0DC 0MM 0GB 0PB 0MS 0NM 0@MAKECRDBOX YES/NO NTOTAL ?? (pdb dosyasında toplam atom sayısı) NSTART ?? trajectoryde ilk snapshot NSTOP ?? trajectory de son snapshot NFREQ ?? aralık frekansı NUMBER_LIG_GROUPS 1 LSTART 5750 LSTOP 5795 NUMBER_REC_GROUPS 1 RSTART 1 RSTOP 5749 @TRAJECTORYTRAJECTORY /home_palamut1/cenk/tubitak/md/mol.md3.traj@PROGRAMSSANDER /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin/sanderNMODE /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin/ nmodeAMBPDB /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin/ ambpdbMOLSURF /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin/molsurfAMBERHOME /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/
@GENERALPREFIX anti-influezaPATH /home_palamut1/cenk/tubitak/mmpbsaCOMPLEX 1RECEPTOR 1LIGAND 1COMPT /home_palamut1/cenk/tubitak/prmtop/com_mmpbsa.prmtopRECPT /home_palamut1/cenk/tubitak/prmtop/rec_mmpbsa.prmtopLIGPT /home_palamut1/cenk/tubitak/prmtop/com_mmpbsa.prmtopGC 0AS 0DC 0MM 1GB 0PB 1MS 1NM 1@PBPROC 2REFE 0INDI 1.0EXDI 80SCALE 4LINIT 1000PRBRAD 1.4ISTRNG 0RADIOPT 0NPOPT 1CAVITY_SURFTEN 0.0072CAVITY_OFFSET 0.00SURFTEN 0.0072SURFOFF 0.00@MMDIELC 1.0@MSPROBE 0.0@NMDIELC 4MAXCYC 1000000DRMS 0.0001@PROGRAMSSANDER /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin/sanderNMODE /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin/nmodeAMBPDB /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin/ambpdbMOLSURF /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/bin/molsurfAMBERHOME /home_palamut1/software/tr-01-ulakbim/application/amber10/
mmpbsa.in
module load tr-01-ulakbim/application/gamess/intel-parallel
rungms optimize 00 2