gmx make_edi

概要

gmx make_edi [-f [<.trr/.cpt/...>]] [-eig [<.xvg>]]
             [-s [<.tpr/.gro/...>]] [-n [<.ndx>]]
             [-tar [<.gro/.g96/...>]] [-ori [<.gro/.g96/...>]]
             [-o [<.edi>]] [-xvg <enum>] [-mon <string>]
             [-linfix <string>] [-linacc <string>] [-radfix <string>]
             [-radacc <string>] [-radcon <string>] [-flood <string>]
             [-outfrq <int>] [-slope <real>] [-linstep <string>]
             [-accdir <string>] [-radstep <real>] [-maxedsteps <int>]
             [-eqsteps <int>] [-deltaF0 <real>] [-deltaF <real>]
             [-tau <real>] [-Eflnull <real>] [-T <real>]
             [-alpha <real>] [-[no]restrain] [-[no]hessian]
             [-[no]harmonic] [-constF <string>]

説明

gmx make_edi は、mdrun で使用するために、コバリアンス行列（gmx covar) または通常のモード解析（gmx nmeig) から得られた固有値に基づいて、必須ダイナミクス (ED) サンプリング入力ファイルを生成します。 ED サンプリングは、シミュレーション中に、(生物学的) 分子構造の、(集合) 座標（固有値）に沿った位置を操作するために使用できます。 特に、これは、これらの集合座標に沿って新しい領域を探索するようにシステムを刺激することで、MD シミュレーションのサンプリング効率を向上させるために使用できます。 システムを固有値に沿って動かすために、さまざまなアルゴリズム（-linfix、-linacc、-radfix、-radacc、-radcon）や、特定の（または複数の）座標に沿った位置を固定する（-linfix）、またはこれらの座標に投影された位置のみを監視する（-mon）ために実装されています。

References:

A. Amadei, A.B.M. Linssen, B.L. de Groot, D.M.F. van Aalten and H.J.C. Berendsen; An efficient method for sampling the essential subspace of proteins., J. Biomol. Struct. Dyn. 13:615-626 (1996)

B.L. de Groot, A. Amadei, D.M.F. van Aalten および H.J.C. Berendsen; 2種類のペプチドホルモンである guanylin の構成空間の包括的なサンプリングに関する研究、J. Biomol. Struct. Dyn. 13 : 741-751 (1996)

B.L. de Groot, A.Amadei, R.M. Scheek, N.A.J. van Nuland および H.J.C. Berendsen; E. coli タンパク質の HPr の構成空間の拡張的なサンプリング: Struct. Funct. Gen. 26: 314-322 (1996)

以下のようなインデックスグループを指定する必要があります。これらは、固有ベクトル、参照構造、ターゲット位置などに対応します。

-mon: 選択された主成分に対して、座標のプロジェクションを監視します。

-linfix: 選択された固有値に沿って、固定ステップでの線形展開を実行します。

-linacc: 選択された主成分に沿って線形拡大を実行します。（目的の方向にステップが許可され、それ以外の方向は拒否されます）。

-radfix: 選択された主成分に沿って、一定ステップで半径を拡張する。

-radacc：選択された主成分に基づいて、受け入れ範囲を拡張します。（目的の方向にステップが許可され、それ以外のステップは拒否されます）。注記： デフォルトでは、初期MD構造が最初の拡張サイクルの基準として使用されます。-ori が指定されている場合、外部の基準となる構造ファイルから構造を読み込むことができます。

-radcon: 指定されたターゲット構造（-tar で指定）に向かって、選択された主成分に対して、許容範囲を縮小する。

注意: 各固有ベクトルは1回しか選択できません。

-outfrq: プロジェクションなどの書き出し頻度（ステップ単位）を .xvg ファイルに書き出す

-slope: 許容範囲の拡張における最小傾き。半径の自然な増加（nm/ステップ）が指定された値よりも小さい場合、新しい拡張サイクルを開始します。

-maxedsteps: 1サイクルあたりの半径拡張における最大ステップ数。新しいサイクルを開始する前に、このステップ数を超えると、新しいサイクルが開始されます。

EDサンプリングに関する並列実装に関する注記: EDサンプリングは「グローバル」な操作であり（例えば、コレット座標など）、少なくとも「タンパク質」側の場合は、実装の観点から、EDサンプリングは並列化に適していない。並列EDには追加の通信が必要となるため、特に多数のコアや、EDグループに多くの原子が含まれている場合に、フリーなMDシミュレーションと同様に、パフォーマンスが低下する可能性がある。

また、ED グループに 1 つ以上のタンパク質が含まれている場合は、.tpr ファイルには、ED グループの正しい PBC 表現が含まれている必要があります。シミュレーションの開始時に出力される、参照構造からの初期 RMSD を確認してください。もしこれが予想よりも大幅に高い場合は、ED 分子の一つがボックスベクトルによってシフトされている可能性があります。

``mdrun``によって生成される、すべてのED関連の出力（-eo`オプションで指定）は、OUTFRQステップごとに時間に基づいて、.xvg <xvg>`ファイルに書き込まれます。

注: 複数のED制約と流動可能性を、異なる分子に対して単一のシミュレーションで設定できます。これは、最初に複数の`.edi`ファイルを結合した場合に可能です。制約は、.edi`ファイル内の出現順に適用されます。.edi`入力ファイルで指定された内容に応じて、出力ファイルには、各EDデータセットについて以下が含まれます。

• 適合された分子と参照構造間のRMSD（原子の適合に使用されたものについては、ED制約を計算する前に）

• 選択された固有ベクトルの位置に対するプロジェクション

洪水:

-flood を使用すると、フラオディングポテンシャルを計算するために使用する固有ベクトルを指定できます。これにより、共役行列で定義された領域から構造を排除する追加の力が生じます。-restrain を使用すると、ポテンシャルが逆転し、構造がその領域内に保持されます。

通常、起源は eigvec.trr ファイルに保存されている平均構造です。 -ori オプションを使用することで、構成空間内の任意の場所に変更できます。 -tau、-deltaF0、および -Eflnull を使用すると、フロウの動作を制御できます。 Efl は、フロウの強度であり、適応フロウのルールに従って更新されます。 Tau は、適応フロウの時間定数で、高い Tau はゆっくりとした適応（つまり、成長）を意味します。 DeltaF0 は、tau ps のシミュレーション後に達成したいフロウの強度です。 常に Efl を設定するには、-tau を 0 に設定します。

-alpha は、フロウイングポテンシャルの幅を制御するための調整パラメータです。多くの標準的なタンパク質のフロウイングケースにおいて、値が 2 であることが良好な結果をもたらすことがわかっています。alpha は、不完全なサンプリングを考慮しており、さらにサンプリングを行うと、エンセンプルの幅が大きくなります。これは、alpha > 1 でシミュレートされます。制約の場合、alpha < 1 を使用すると、制約ポテンシャルの幅を小さくすることができます。

再起動とフロウディング: 停止したフロウディングシミュレーションを再起動する場合は、出力ファイルで deltaF と Efl の値を検索し、それらを手動で .edi ファイルの DELTA_F0 と EFL_NULL に入力してください。

オプション

入力ファイルの指定オプション:

-f [<.trr/.cpt/...>] (eigenvec.trr)

完全精度軌跡: trr cpt tng h5md

-eig [<.xvg>] (eigenval.xvg) (オプション)

ファイル名: xvgr/xmgr

-s [<.tpr/.gro/...>] (topol.tpr)

構造+マス(データベース): tpr gro g96 pdb brk ent

-n [<.ndx>] (インデックスファイル) (オプション)

インデックスファイル

-tar [<.gro/.g96/...>] (ターゲット.gro) (オプション)

ファイル構造: gro g96 pdb brk ent esp tpr

-ori [<.gro/.g96/...>] (origin.gro) (オプション)

ファイル構造: gro g96 pdb brk ent esp tpr

出力ファイルの指定オプション:

-o [<.edi>] (sam.edi)

ED サンプリング入力

Other options:

-xvg <enum> (xmgrace)

xvg グラフの書式設定: xmgrace, xmgr, なし

-mon <文字列>

主成分の固有ベクトルのインデックス（例：1,2-5,9 または 1-100:10 は 1 11 21 31 ... 91 を意味する）

-linfix <文字列>

固定されたインクリメントによる線形サンプリングのための固有ベクトルのインデックス

-linacc <文字列>

線形サンプリングにおける固有ベクトルのインデックス

-radfix <文字列>

固定された増分半径展開における固有ベクトルのインデックス

-radacc <文字列>

Indices of eigenvectors for acceptance radius expansion

-radcon <文字列>

Indices of eigenvectors for acceptance radius contraction

-flood <文字列>

フロウ（氾濫）における固有ベクトルのインデックス

-outfrq <int> (100)

出力ファイルの書き込み頻度（ステップごと）: .xvg ファイル

-slope <実数> (0)

最小許容範囲の拡張における最小傾斜

-linstep <文字列>

ステップサイズ（nm/ステップ）を固定インクリメント線形サンプリングで使用（例：「1.0 2.3 5.1 -3.1」）

-accdir <文字列>

指示：線形サンプリングの受け入れ - 符号のみを使用！（必ず引用符で囲んでください！例：「-1 +1 -1.1」）

-radstep <実数> (0)

ステップサイズ（nm/ステップ）は、固定されたインクリメント半径での展開に使用します。

-maxedsteps <int> (0)

Maximum number of steps per cycle

-eqsteps <int> (0)

実行するステップ数（擾乱なし）

-deltaF0 <実数> (150)

目標とする浸水時の不安定化エネルギー

-deltaF <実数> (0)

deltaF の初期値をこのパラメータで設定 - デフォルトは 0、非ゼロの値は再起動時にのみ必要

-tau <実数> (0.1)

「デルタF0に基づいて、浸水強さを調整するための定数。0 = 無限、つまり一定の浸水強さ」

-Eflnull <実数値> (0)

初期のフロウ強度。フロウ強度は、適応的なフロウスキームに基づいて更新されます。一定のフロウ強度を使用する場合は、-tau に 0 を指定します。

-T <実数値> (300)

Tは温度を示し、この値を指定することで、フロウディング（水没）を実行できます。

-alpha <実数> (1)

ガウス型フラッディングポテンシャルの幅を α^2 でスケーリングする

-[no]restrain (無)

「逆符号で流動性のポテンシャルを使用する -> 準調和的な制約ポテンシャルとして効果を利用する」

-[no]hessian (無)

固有ベクトルと固有値は、ヘッセ行列から得られます。

-[no]harmonic (無)

これらの固有値は、ばね定数として解釈されます。

-constF <文字列>

固定された力の洪水: -flood で選択された各ベクトルの力を手動で設定します（引用符で囲んでください！「1.0 2.3 5.1 -3.1」）。力を直接指定する場合、その他の洪水パラメータは必要ありません。