“GROMACS分子动力学模拟技术与应用”线上专题
基础理论
1 分子模拟基础理论
1.1 统计力学理论概述
1.2 主要算法介绍：最速下降法、共轭梯度法、有限差分法
1.3 力场、力场类型、参数和分类：AMBER、CHARMM、MMX、CVFF、OPLS
1.4 基础知识：积分迭代器、积分步长选取、温度控制、压力控制、周期性边界条件
1.5 模拟基本流程：能量最小化、NVE弛豫、NVT控温、NPT控压、MD平衡模拟
1.6 计算化学基本概念：范德华表面、分子表面、接触表面、溶剂可及表面、势能面
程序入门
2 GROMACS程序入门——学会编译方法，安装自己的GROMACS可执行程序，并运行一个例子。
2.1 版本/安装/运行
•Linux入门操作及方法
•并行介绍和环境搭建
•win版、linux版编译安装及运行
•win版下使用linux系统编译安装及运行GROMACS程序
2.2 重要文件：PDB、GRO、TOP/ITP、XVG、MDP（模拟升温退火在mdp中设置）
2.3 重要力场概念、分类及力场参数修改：——探究力场具体形式，为以后创建自己体系做准备，以OPLS为例，力场的各种参数说明及修改
不同生物体系建模与TOP文件构建
3 生物体系建模——掌握不同体系快速搭建方法，使学员具有扎实的建模基础
3.1 辅助工具软件:Packmol、GaussView、vmd、Grace等
3.2 模型建模/TOP文件的生成
生物小分子PDB构建、生物小分子模型及原子类型定义、结构调整（键长、键角、二面角）、生物小分子top结构构建、itp文件建立、拓扑文件生成工具
3.3 不同生物体系的建模:混合模型仿真盒子、界面体系、球形体系
3.4 生物均相、多相复杂体系构建：蛋白质、核酸、多肽、溶剂等物质
3.5 构建一个简单的生物分子体系模型并运行
建模结果分析
4 模拟结果分析——掌握不同生物体系所需分析方法，生成拓扑结构和坐标文件
4.1 模拟轨迹分析：trajectory，sasa，rdf，freevolume等
4.2 生成拓扑结构和坐标文件：editconf，genconf，pdb2gmx等
4.3 模拟能量分析：energy，enemat等
4.4 系统动态结构分析：cluster，confrms，midist等
4.5 空间分布性质：gyrate，msd，rdf，traj等
4.6 分子结构分析：hbond，order，principal，spol等
4.7 静电作用分析：dielectric，dipoles，potential等
生物体系建模实践Ⅰ
5 水溶性蛋白质分子动力学模拟
5.1 配体分子的处理
5.2 蛋白结构的处理
5.3 修改蛋白坐标文件
5.4 修改拓扑文件
5.5 构建盒子并放入溶剂
5.6 平衡系统电荷
5.7 能量最小化
5.8 NVT平衡
5.9 NPT平衡
5.10 模拟结果取样
6 分子动力学结果分析
6.1 轨迹文件观察
6.2 能量数据作图
6.3 计算斜方差
6.4 测量回旋半径
6.5 计算结构的RMSD 值
6.6 计算原子位置的根均方波动
6.7 计算模拟过程中分子间的氢键的数目、距离或角度
7 蛋白质结合自由能计算（伞形采样法为例）
7.1 创建一系列反应路径分子构型
7.2 提取模拟间隔质心轨迹
7.3 模拟每个构型的伞形采样
7.4 柱状图分析计算结合自由能
7.5 模拟结果讨论
生物体系建模实践Ⅱ
8 生物膜磷脂双分子层生物膜、膜蛋白等建模
8.1 磷脂分子结构、双分子层建模
8.2 模拟水通道（蛋白、多肽等）
8.3 插入溶剂分子
8.4 模拟系统达平衡
8.5 分析溶剂分子扩散速率
9 Martini粗粒化力场–可溶性蛋白模拟
9.1 获取目标蛋白文件
9.2 构建新的Martini粗粒化蛋白模型
9.3 创建Gromacs运行文件
9.4 构建模拟盒子运行能量最小化
9.5 填充溶剂分子
9.6 模拟系统达平衡
10 药物分子开发溶剂筛选
10.1 介绍热力学积分方法
10.2 构建药物分子模型
10.3 建模药物分子溶解在水相，油相和醇相
10.4 计算不同相态下的分配系数 图5：Martini粗粒化蛋白模拟
10.5 快速预测药物分配系数方法
详细内容请查看腾讯文档链接：
https://docs.qq.com/doc/DTFhiVFV2ZUtMdmVa