第一天
时间 :第一天上午
内容:一:分子动力学相关软件及Linux入门
目标:了解NAMD软件,掌握NAMD安装环境,了解Linux语言
二:VMD可视化软件的安装和使用
三:研究对象模型获取,构建以及优化
主要知识点:1 NAMD下载与安装
2 NAMD模拟所需文件简介(结构文件,配置文件,参数文件等
3 相关Linux语言基础
4 VMD安装和使用
4.1VMD基础
4.2多分子处理和脚本
4.3载入轨迹并用简单的脚本计算
以泛素为例
5. 模型文件的预处理
5.1蛋白/核酸预处理
5.2小分子预处理
5.3配置文件预处理
时间 :第一天下午
内容:四:MD模拟简单流程
主要知识点:6 能量优化、分子动力学模拟
6.1 能量优化意义以及方法
6.2 运行分子动力学模拟
6.3 基础分析脚本,例如:能量平衡,RMSD,RMSF,氢键分析,SASA,回 转半径等。
6.4 输出内容解读
6.5针对当天内容练习答疑
时间 :第二天上午
内容:五:拉伸动力学
六:基于伞形抽样的自由能计算
主要知识点:7 恒速/恒力拉伸动力学
7.1设置固定原子,拉力方向
7.2修改conf文件
7.3运行SMD模拟
7.4结果分析以及作图
8 自由能计算
8.1利用SMD创建一系列反应路径构型
8.2将反应路径分成若干窗口
8.3对每个窗口进行模拟
8.4对每个窗口的结果进行融合模拟得到完整的PMF曲线以铵转运蛋白为例
时间 :第二天下午
内容:七:沿着反应坐标的自由能计算:ABF
主要知识点:9 案例:Deca-alanine的可逆展开过程:
9.1体系建立
9.2运行ABF计算
9.3结果分析
10案例:甲烷的水合自由能:
10.1体系建立之psf文件准备
10.2体系建立之conf文件准备
10.3运行计算
10.4结果分析
时间 :第三天上午
内容:八:NAMD在生物技术计算中的应用实例
主要知识点:11案例:水分子在碳纳米管中迁移渗透模拟
11.1碳纳米管的构建
11.2体系溶剂化
11.3平衡体系水分子的扩散行为
11.4非平衡态(induced pressure difference )下水分子的扩散模拟
11.5改性CNT中水分子性能
12 案例:DNA在纳米孔中的迁移及测序模拟
12.1 DNA和纳米孔(Si3N4)的分别搭建以及预处理
12.2对体系施加电场
12.3计算平均电势
12.4计算离子电流
12.5测DNA的传输速率
时间 :第三天下午
内容:九:NAMD在材料计算中的应用
目标:以文献为例,复现工作中重要分析手段,加深同学对本方向的理解
主要知识点:13. 纳米材料与蛋白质
ACS Appl. Mater. & Interfaces, 2022, 14, 1, 191 - 200.文献复现
(a) M蛋白吸附行为
(b) M蛋白结构变化
© M蛋白活性口袋变化
(d) 活性口袋与配体结合能力变化
(e) 无配体下的MD模拟结果
部分案例图示: