Corso di Laurea Specialistica in Chimica delle Molecole di Interesse Biologico

Struttura e Dinamica di Biomolecole - 2006/2007

Laboratorio 6 - (15 maggio 2007)

Strumenti UNIX

plot

È un comando (fatto da noi) per potere diagrammare file di dati da riga di comando. È un'interfaccia per gnuplot.

avg

Di una colonna di dati, fa la media, $\sigma$, etc.

Simulazione con dinamica guidata nel vuoto.

Run con t=20ps in parallelo

1. Creare la directory ~/orac/Ala_steer/
2. Dalla directory ~signorini/biomol/orac/Ala_steer copiare in questa directory:
   1. il file di input, N.in
   2. il file di restart, Ala.rst.N
   3. il file binario parametri+topologia, ala.prmtpg
   con $N=1,2,...$

3. notare la parte dell'input che controlla la dinamica guidata:

   &POTENTIAL

     ADD_STR_BONDS 1 102 500.0 15.9 31.5

     ...

   &END

   ...

   &INOUT

     ...

     PLOT STEER 16.0 OPEN N.wrk

   &END

   &RUN

     ...

     STEER 2000. 22000.

   &END

4. lanciare il programma (dovrebbe durare pochi minuti):

   orac < N.in > N.out &

confronto con altri run

1. estrarre i dati diagrammabili dal file N.wrk:

   grep bond N.wrk > N.plt

2. diagrammare energia in funzione della distanza; si può fare in modo compatto con

   plot N.plt -5,7

3. copiare N.plt e N.pdb sulla directory ~signorini/tmp/
4. diagrammare tutte le curve:

   plot ~signorini/tmp/?.plt -5,7

calcolare media e $\sigma$

1. Preparare un file con tutti i lavori finali:

   tail -1 ~signorini/tmp/?.plt| awk '/bond/ {print $NF}' > dw

2. si calcolano media e $\sigma$:

   
   

   $$\bar{w}=\frac{1}{N}\sum w_{i}$$
   
   

   
   

   $$\sigma=\sqrt{\frac{1}{N-1}\sum(w_{i}-\bar{w})^{2}}$$
   
   
   
   
   $$\Delta G=\bar{w}-\frac{\beta\sigma^{2}}{2}$$
   
   

3. Media e $\sigma$ si possono calcolare anche direttamente con

   avg dw

4. Esattamente, la formula per il $\Delta G$ è

   avg dw |awk 'NR==2 {print $2-.2*$4}'

ripetere con t=50 ps

Per non sovrascrivere sui dati a 20ps, creare una sottodirectory 20 e copiarci tutti i file *.plt *.pdb *.out

Visualizzazione e calcolo degli spostamenti atomici (RMSD)

preparare il file della traiettoria

• filtrare il file PDB prodotto da ORAC con il comando pdb2vmd

caricare solo la prima e ultima istantanea

1. caricare la traiettoria; poi distruggere dalla seconda istantanea in poi con Molecule > Delete frames
2. ricaricare come nuova molecola la stessa traiettoria distruggendo tutte le istantanee meno l'ultima
3. per entrambe le rappresentazioni scegliere ad es. Drawing method: tube e Coloring method: ColorID
4. In VMD Main, selezionare la prima molecola come T (top); magari rinominare la due molecole come first e last

calcolo RMSD

1. Da VMD Main > Extensions > Analysis scegliere RMSD Calculator
2. Nella finestra in alto a sx eseguire una selezione (ad es. all, o protein)
3. Verificare che nella finestra in basso a sx sono elencate le due molecole. Altrimenti premere il bottone All in memory
4. Calcolare gli RMSD pigiando il bottone relativo
5. Ripetere, dopo avere allineato (minimizzato le distanze tra gli atomi selezionati) con Align
6. Calcolare in questo modo gli RMSD tra tutte le configurazioni finali ottenute con uno stesso tempo di tiraggio