自由能形貌(free energy landscape,FEL)表征了模拟过程中蛋白质的自由能变化。自由能形貌图一般通过两个描述体系特征的量来进行绘制,例如RMSD和Rg,也有文献中用主成分分析PC1和PC2绘制。本文以RMSD和Rg两个特征量绘制为例。
1. 获得蛋白质骨架的RMSD和Rg数据rmsd.xvg和rg.xvg。
对rmsd.xvg和rg.xvg文件进行处理,删除所有注释行(以#或者@开头的行和空行)以及rg.xvg中的XYZ三个方向上的Rg数据。使rmsd.xvg和rg.xvg文件中只有两列数据。
2. 合并rmsd.xvg和rg.xvg文件,把同一时间下的RMSD和Rg数据写在同一行,组合文件中包含三列:时间、RMSD、Rg,可使用如下命令实现。
3. 利用gmx的sham命令生成自由能形貌图。
-f:读入组合文件
-ls: 输出自由能形貌图
-nlevels: 设定FEL的层次数量
更多参数设置请参考gmx help sham给出的帮助信息。
上面的命令执行之后,得到gibbs.xpm文件即为自由能形貌图。
4. 用origin绘制自由能形貌图
xpm文件可以通过多种方式查看,这里我们利用xpm2all.bsh脚本将xpm文件转换为3列数据的文本文件。
将得到的数据复制到Origin中绘图。
可根据实际需要进行平滑处理绘图,此外还可以绘制3维的自由能形貌图。利用主成分分析绘制自由能形貌图,一般来说就是用主成分1和2取代上文中的RMSD和Rg,后处理都是一样的。
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