AMBER分子动力学能量优化与分析、结合自由能计算专题
第一天
时间:AM9:00~9:50
内容:六.分子动力学入门理/论
教学目标:了解本方向内容、理论基础、研究意义。
主要知识点:4分子力学简介
4.1分子力学的基本假设
4.2分子力学的主要形式
5分子力场
5.1分子力场的简介
5.2分子力场的原理
5.3分子力场的分类及应用
时间:AM10:00~10:50
AM11:00~12:00
内容:七.LINUX入门
教学目标:掌握数值计算平台,熟悉计算机语言,能够使用vim编辑器简单编辑文件。
主要知识点: 6LINUX 简介
6.1用户属组及权限
6.2目录文件属性
6.3LINUX基础命令
6.4LINUX环境变量
6.5shell常用命令练习
时间:AM11:00~12:00
PM14:00~14:50
PM15:00~15:50
PM16:00~17:00
内容:八.AMBER简介及安装
教学目标:了解Amber软件历史发展,熟悉安装环境,支撑环境编译。
主要知识点:7AMBER简介和安装
7.1GCC简介及安装
7.2Open MPI简介及安装
7.3AMBER安装运行
7.4LIUUX操作练习
第二天
时间:AM9:00~9:50
内容:九.研究对象模型获取
教学目标:如何确立研究对象,熟悉蛋白数据库的使用,如何对研究对象建模。
主要知识点:8模型文件的预处理
8.1模型来源简介
8.2蛋白文件简介
时间:AM10:00~10:50
AM11:00~12:00
内容:十.研究对象模型构建
教学目标:熟悉模型预处理流程,掌握输入文件的编写,能够独立完成体系动力学之前的准备工作。
主要知识点:9模型文件的预处理
9.1蛋白预处理
9.2小分子预处理
9.3AMBER力场简介
9.4拓扑文件、坐标文件简介
9.5top、crd文件的生成
9.6tleap模块的使用
案例实践:HIV-1复合物的预处理
时间:PM14:00~14:50
PM15:00~15:50
PM16:00~17:00
内容: 十一.分子动力学模拟
教学目标:分子动力学流程,AMBER软件动力学原则,完成分子动力学模拟的操作练习。
主要知识点:10能量优化、分子动力学模拟
10.1能量优化意义以及方法
10.2模拟温度调节意义及方法
10.3溶剂模型分类及选择
10.4动力学模拟输入文件的编写
10.5运行分子动力学模拟
10.6输出内容解读
10.7练习答疑
案例实践:HIV-1复合体系能量优化、分子动力学模拟
第三天
时间:AM9:00~9:50
AM10:00~10:50
AM11:00~12:00
内容:十二.结合自由能计算
教学目标:熟悉结合自由能计算的意义、MMPBSA方法以及流程。
主要知识点:11焓变计算
11.1实验数据分析及检索
11.2MM/PBSA结合自由能计算原理
11.3GB模型讲解及分类
11.4焓变输入文件的编写
11.5焓变结果解读
12熵变计算
12.1Nmode计算熵变原理
12.2熵变输入文件的编写
12.3熵变结果解读
12.4实验值与理论值对照分析
案例实践:HIV-1与抑制剂之间结合自由能计算
时间:PM14:00~14:50
内容:十三.可视化软件
教学目标:熟悉可视化软件获取渠道、软件安装以及基本使用,采用可视化软件辅助科研工作。
主要知识点:13 3D可视化分析
13.1VMD安装和使用
13.2Pymol 安装和使用
PM15:00~15:50
PM16:00~17:00
内容:十四.基于分子动力学的轨迹特征获取
教学目标:从动力学模拟出的构象出发,洞悉构象转变,解释实验想象,预测实验结果
主要知识点:14构象分析
14.1RMSD分析
14.2B-Factory 分析
14.3RMSF分析
14.4RG分析
14.5VMD动画展示
14.6距离角度测量
14.7溶剂可及表面积(SASA)
第四天
时间:AM9:00~9:50
AM10:00~10:50
AM11:00~12:00
内容 :十五.基于能量的相互作用机理分析
教学目标:从能量角度出发,分析分子间、残基间、重要基团间相互作用机理,对实验提供理论指导
主要知识点:15能量分析
15.1残基分解(相互作用分析)
15.2丙氨酸扫描(寻找热点残基)
15.3氢键网络(盐桥,pi-pi共轭等其它相互作用)
15.4练习答疑
时间:PM14:00~14:50
PM15:00~15:50
PM16:00~17:00
内容 : 十六.经典工作复现
教学目标:引导初学者了解本方向中经典工作,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: 16经典文献工作复现(请同学在课前自行下载仔细阅读)
16.1 Nanoscale 2020, 12, 7134−7145.
(a)RMSD和2D_RMSD检验模拟的稳定性
(b)结合自由能的对比与分析
©热力学积分计算相对结合自由能
(d)氢键网络分析
(e)残基分解预测热点氨基酸
16.2 J. Chem. Inf. Model. 2021, 61, 7, 3529–3542
(a) 丙氨酸扫面预测热点氨基酸
(b) 残基接触(contact)分析
© 温度因子分析(B-facter)分析
(d) 溶剂可及表面积分析
(e) 伞状采样动力学再现解离机制
16.3 练习答疑
部分案例图示: