往期我們介紹了分子動力學(xué)||GROMACS計(jì)算空間分布函數(shù)

空間分布函數(shù)（spatial distribution function, SDF）在分子動力學(xué)中被用來描述粒子周圍環(huán)境三維空間的分布情況。在GROMACS中提供了一個(gè)gmx spatial的工具來進(jìn)行計(jì)算，其輸出文件為Gaussian98 cube 格式，本文將簡述如何生成cube文件并通過VMD進(jìn)行繪制SDF。

一、處理軌跡

為了得到有意義的SDF，整個(gè)軌跡中溶質(zhì)分子必須在盒子內(nèi)居中，去除其平動和轉(zhuǎn)動，并對需要計(jì)算SDF的分子進(jìn)行分組定義。

gmx make_ndx -f md.gro -o index.ndx

創(chuàng)建兩個(gè)組，分別包含中心分子以及要統(tǒng)計(jì)SDF的原子

1.gmx trjconv -s md.tpr -f md.xtc -o cen.xtc -n index.ndx -pbc mol -ur compact -center

Select group?for centering時(shí)選擇中心分子組, Select group for output時(shí)選擇System組

2.gmx trjconv -s md.tpr -f cen.xtc -n index.ndx -o rot+trans.xtc -fit rot+trans

Select group for least squares fit時(shí)選擇中心分子組, Select group for output時(shí)選擇System組

gmx spatial -s md.tpr -f rot+trans.xtc -n index.ndx -nab 300

Select group to generate SDF時(shí)選擇要統(tǒng)計(jì)SDF的組, Select group to output coords (e.g. solute)時(shí)選擇中心分子組

二、作圖

第一步：打開VMD軟件，導(dǎo)入上一步生成的grid.cube文件，此時(shí)看到的是上一步選擇的中心分子組的結(jié)構(gòu)，將中心分子組調(diào)整至所需要的結(jié)構(gòu)，如下圖所示：

第二步：點(diǎn)擊Graphics下的representations，再點(diǎn)擊Create Rep，新建一個(gè)圖層。在新建圖層中，Coloring Method 選擇ColorID，Drawing Method選擇Isosurface。通過改變Isovalue值的大小，調(diào)整所展示的結(jié)構(gòu)。通過Coloring Method后面的數(shù)字可以調(diào)整顏色，通過Draw調(diào)整展示形式。

第三步：如果需要繪制同一個(gè)中心原子周圍多個(gè)分子的空間分布函數(shù)，則在上述的基礎(chǔ)之上，繼續(xù)導(dǎo)入第二個(gè)分子的grid.cube文件。重復(fù)第二步的步驟，調(diào)整展示的顏色。如下圖所示：