Corso di Laurea Specialistica in Chimica delle Molecole di Interesse Biologico

Struttura e Dinamica di Biomolecole - 2008/2009

Laboratorio 3 - (7 aprile 2009)

Chignolina: minimizzazione energia

Si può eseguire la minimizzazione

preparazione input ed esecuzione

  1. Portarsi sulla directory di lavoro (es. ~/orac/data).
  2. Creare un input (es minim.in) che esegua una minimizzazione dell'energia della molecola:

    &SETUP
    [...]

    READ_PDB ../pdb/chignolin.pdb
    &END

    &SOLUTE
    SCALE_CHARGES 1 1
    &END

    &PARAMETERS
    READ_TPG_ASCII ../lib/amber_all.tpg

    READ_PRM_ASCII ../lib/amber_all.prm

    JOIN SOLUTE
    gly-h tyr asp pro glu thr gly thr trp gly-o
    END
    &END

    &POTENTIAL
    [...]

    CUTOFF 100.

    STRETCHING
    &END

    &SIMULATION
    MINIMIZE
    CG 0.00001

    # oppure  SD 0.00001

    WRITE_GRADIENT
    END
    &END

    &INOUT
    ASCII 100.0 OPEN minim.pdb
    &END

    &RUN
    TIME 3000.0

    PRINT 100.0

    PROPERTY 100.0
    &END
  3. lanciare il programma usando la prima struttura NMR (es. chignolin.pdb)

analisi risultati

  1. Visualizzare i risultati con vmd
  2. Misurare gli RMSD con vmd
  3. (non fatto) Analizzare i diversi contributi all'energia:

    post-out P="TotPot NonBond Bonded" chigno.out > ene

    plot -1,2-4 ene

  4. (non fatto) Osservare

    1. se vi è correlazione tra variazione nei RMSD e nell'energia
    2. quale modifica conformazionale determina la massima variazione di energia
    3. quale parte del potenziale guida la transizione verso il minimo

simulazione di chignolina a 300 K nel vuoto (E,V=cost).

  1. portarsi in ~/orac/data; creare un input di ORAC (es. chigno.in) per una simulazione:

    1. nel potenziale si omette il cutoff (è definito nel blocco &INTEGRATOR), e si levano i C-H, N-H, O-H stretch

      &POTENTIAL
      [...]

      #  CUTOFF 100.

      STRETCHING HEAVY
      &END
    2. inserire il blocco &INTEGRATOR e modificare il blocco &SIMULATION

      &SIMULATION
      MDSIM

      TEMPERATURE 300.0 40.0
      &END

      &INTEGRATOR
      TIMESTEP 2.0

      MTS_RESPA
      step intra 2

      step intra 2

      step nonbond 1 100.

      test_times OPEN energie
      END
      &END
    3. modificare il blocco &RUN inserendo un ciclo di equilibratura appropriato:

      &RUN
      CONTROL 0

      REJECT 50000.0

      TIME 30000.0

      PRINT 100.0

      PROPERTY 1000.0
      &END
  2. lanciare il programma con output sullo schermo

    orac < chigno.in
  3. lanciare il programma con output su file

    orac < chigno.in > chigno.out