Gromacs-Simple-Script

执行前请优先阅读脚本

注意，脚本的第13-16，43，56，107，127行可能不适配于所有体系，仅供参考

实验室偶遇多流程任务，步骤繁琐强如怪物，拼劲全力也无法战胜

此脚本能够在 Linux 系统上自动化运行三次不同温度下的 GROMACS 分子动力学模拟，按照指定步骤完成从坐标文件生成到 MD 模拟的全过程，并执行后续的 RMSD、RMSF等分析;

--主要流程已用函数描述，可以随意自行修改有关参数 --倘若打算再超算上运行，Force_DIR 参数可能不会起到作用，一个最简单的解决办法是为每一个核心文件夹添加力场文件

使用说明

脚本参数

• CORE_FILES_DIR: 核心文件文件目录（如 example.pdb, topol.top（后续自主生成） 等文件）。
• MDP_FILES_DIR: 动力学参数文件目录。
• GROMACS_CMD: 自定义 GROMACS 命令，默认使用 gmx。
• Force_DIR : 力场文件目录，需要至于 sh 脚本所在目录 .
• 更多请阅读相关脚本

运行脚本

1. 保存脚本：将脚本保存为 Gromacs-Simple-Script.sh,调整有关参数。
2. 赋予执行权限：

   chmod +x Gromacs-Simple-Script.sh

3. 执行脚本：

   bash ./Gromacs-Simple-Script.sh 

示例目录结构

假设核心文件目录为 你的目录，MDP 文件目录为 MDP，脚本的执行会生成以下目录结构： 可自行去脚本的14至16行修改核型文件目录等

你的目录/
├── 你的结构.pdb
├── InitSys.gro
├── topol.top
├── posre.itp
├── analysis/
│   ├── a2-Vol_303K.xvg
│   ├── a2-Vol_373K.xvg
│   ├── rmsd_303K.xvg
│   ├── rmsd_373K.xvg
│   ├── rmsf_303K.xvg
│   ├── rmsf_373K.xvg
│   ├── dssp_303K.xvg
│   └── dssp_373K.xvg
├── Tmp-你的目录
│   ├── tmp-303K-a2
│   └── ...

步骤

动力学文件生成

1. 生成坐标文件和拓扑文件。
2. 指定体系的盒子大小。
3. 对盒子进行溶剂化处理。
4. 中和体系电荷。
5. 使用最速下降法进行能量最小化。
6. 使用共轭梯度法进行能量最小化。
7. 进行简单的 NPT 弛豫模拟。
8. 不同温度下的MD模拟
9. 提取模拟后的文件用于分析。

分析

1. RMSD 分析
2. RMSF 分析
3. DSSP 分析

所有分析结果都会存储在 analysis 目录中，便于后续的处理和分析。

关键步骤

1. 生成坐标文件和拓扑文件：

   $GROMACS_CMD pdb2gmx -f "$PDB_FILE" -o "$GRO_FILE" -p "$TOP_FILE" -ff "$Force_DIR" -water tip3p -ignh

2. 指定体系的盒子大小：

   $GROMACS_CMD editconf -f "$GRO_FILE" -o "$BOX_GRO_FILE" -box 9. 11. 9. -d 1.0 -c

3. 对盒子进行溶剂化处理：

   $GROMACS_CMD solvate -cp "$BOX_GRO_FILE" -cs spc216.gro -p "$TOP_FILE" -o "$SOL_GRO_FILE"

4. 中和体系电荷：

   $GROMACS_CMD grompp -f "$MDP_FILES_DIR/ions/ions.mdp" -c "$SOL_GRO_FILE" -p "$TOP_FILE" -o "$TMP_DIR/ions.tpr"
   echo "13" | $GROMACS_CMD genion -s "$TMP_DIR/ions.tpr" -o "$NEU_GRO_FILE" -p "$TOP_FILE" -pname NA -nname CL -neutral

5. 能量最小化：

   $GROMACS_CMD grompp -f "$MDP_FILES_DIR/em/em.mdp" -c "$NEU_GRO_FILE" -r "$NEU_GRO_FILE" -p "$TOP_FILE" -o "$TMP_DIR/em.tpr"
   $GROMACS_CMD mdrun -v -deffnm "$TMP_DIR/em" -c "$EM_GRO_FILE"
   
   $GROMACS_CMD grompp -f "$MDP_FILES_DIR/em/em_cg.mdp" -c "$EM_GRO_FILE" -r "$EM_GRO_FILE" -p "$TOP_FILE" -o "$TMP_DIR/em_cg.tpr"
   $GROMACS_CMD mdrun -v -deffnm "$TMP_DIR/em_cg" -c "$EM_CG_GRO_FILE"

6. NPT 弛豫模拟：

   $GROMACS_CMD grompp -f "$MDP_FILES_DIR/npt/npt_$Temp.mdp" -c "$EM_CG_GRO_FILE" -r "$EM_CG_GRO_FILE" -p "$TOP_FILE" -o "$TMP_DIR/npt.tpr"
   $GROMACS_CMD mdrun -v -deffnm "$TMP_DIR/npt" -c "$NPT_GRO_FILE"

7. 保存当前体系下的拓扑文件：

   mv "$TOP_FILE" "${TMP_DIR}/${Temp}K-${CORE_FILES_DIR}"

8. RMSD 分析：

   $GROMACS_CMD rms -s "$TMP_DIR/npt.tpr" -f "$TMP_DIR/npt.xtc" -o "${ANALYSIS_DIR}/rmsd_${Temp}K.xvg"

9. RMSF 分析：

   $GROMACS_CMD rmsf -s "$TMP_DIR/npt.tpr" -f "$TMP_DIR/npt.xtc" -o "${ANALYSIS_DIR}/rmsf_${Temp}K.xvg" -res

10. DSSP 分析：

    $GROMACS_CMD dssp -s "$TMP_DIR/npt.tpr" -f "$TMP_DIR/npt.xtc" -o "${TMP_DIR}/${Temp}K.dat" -num "${ANALYSIS_DIR}/dssp_${Temp}K.xvg"

备注

请确保已安装 GROMACS，并能从命令行调用。
确保提供的文件路径和目录存在。
该脚本默认假定参数文件和核心文件已准备好，如有需要请根据实际情况进行调整。