#MD#模拟教程:gromacs中构建膜蛋白

相信很多用gromacs的人都看了李老师组织翻译的gromacs中文教程，里面有膜蛋白的搭建，但是用那种方法搭建非常麻烦与费时。另外一种相对更加友好与简单的方法莫过于CHARMM-GUI: http://www.charmm-gui.org/?doc=input/membrane 中的膜蛋白的构建，其提供了包括NAMD，GROMACS，AMBER，GENESIS，OpenMM以及CHARMM在内的主流分子动力学模拟软件。
在提供的膜方面，匀类膜(a homogeneous lipid bilayer)可以提供DMPC,DPPC,DOPC,POPC,DLPE和POPE在内的膜模型，异构膜（a heterogeneous lipid bilayer）提供了182种膜分子类型，具体可以查看膜列表（http://www.charmm-gui.org/?doc=archive&lib=lipid）

构建匀类膜蛋白复合物

1.构建匀类膜蛋白复合物

为了方便阐述，我们使用PDB:2K4T进行说明。

图1

首先我们按照上面的示例进行填写，其中有一个RCSB数据库，一个OPM数据库，其两者的区别在于OPM数据库内记录了许多的蛋白，已经把蛋白的方向确定好了，不需要进行第二步的蛋白方向调整，其余与RCSB数据相同，当然也可以自己选择上传PDB文件。然后点击 Next Step这个比较难发现，在中部位置。

2.阅读PDB文件

图2

这一部分需要修改的内容不是很多，一个是选择Model（如果有多个模型的话），另外一个部分就是选择Type以及链的起始中止。
在确认后会有一系列操作选择，因为截图是老版本的，新版本的有更多的设置，例如突变等等，大家可以详细操作练习的时候查看。

图3

在教程内我们直接下一步。

3.方向和位置设置

当PDB读取完毕，将会生成CHARMM格式的PDB和PSF文件在后面使用。双层膜的方向和位置会被列出。蛋白的方向位置不仅对蛋白的功能很重要，而且在膜系统构建中对于系统大小是非常重要的。如果蛋白是channel-like状结构，选择"Pore Water Generation"来设置在分子通道区域内生成水分子。
CHARMM PDB中的view structure可以调用jsmol查看蛋白的构象，当然也可以自己进入VMD中查看。

蛋白图

具体设置如下，因为这个是通道蛋白需要勾选Pore water

此步生成的文件可以在此下载:https://pan.baidu.com/s/1i5vGt4h

4.测定体系大小

经过一段时间的等待，我们进入图中STEP2步骤，主要是用来选择膜的模型，其中有许多选项，教程中选择的DMPC模型，然后厚度修改的为12。然后点击下一步

图5

5.构建复合物体系Ⅰ

在每一步交互表明将会显示前一步产 生的内容，然后设置后一步。我们测定体系的大小。在如图中的虚拟位点将会被脂替换，可以查看确认一下是否正确。

图6

6.构建复合物体系Ⅱ

这一步膜将会如下图一样生成

图7

之后原子与水同样会生成

图8

7.装配系统

之后会两个构成的系统进行装配成一个系统。

图9

8.平衡输入文件

由于计算量的问题，网站只会生成平衡输入文件，然后可以下载下来在本地运行。

图10

当然您也可以在此下载官方视频进行查看:
https://pan.baidu.com/s/1i4JgHHr

更多原创精彩视频敬请关注生信杂谈:

​