びおふぃずの部屋(仮)

しがない見習い生物学徒が,science全般についてtopicやideaを置いていきます。日常も少しコンタミ予定。

分子動力学計算手順まとめ(超簡易版)

ごくごく簡単に、最近やっていることの紹介。

分子動力学シミュレーション

ざっくり言うと、Amberという分子動力学計算用のパッケージに含まれるプログラムを使って、タンパク質が動く様子をピコ秒スケールで見ています。

対象タンパクは研究テーマのアルカン合成タンパクではなく、学生実験用の低分子タンパクです(焦り)。

ざっくりと手順を紹介すると、

①tleapプログラムでポリペプチド構造・計算用ファイルを準備 PDBsaitoにあるpdbファイルも使える。

②sanderプログラムでエネルギー極小化計算

tleapで用意した構造は原子が不自然に接近しており、そのままではポテンシャルエネルギーが発散して計算ができなくなってしまう。

エネルギー極小化計算により、原子を適切に配置した計算用ファイルを作成する。

③系の水和と電気的中和

細胞内でのタンパク質の状態にするため、タンパク質の周りに水分子を付加するイメージ。

さらに系の総電荷が0になるようにイオンを加える。この操作を加えるかどうか、事前にポリペプチド鎖全体の電荷を調べておく。

④sanderで分子動力学計算

水和した系を体積一定で300Kまで加熱→圧力一定の条件下で系の密度を緩和。

⑤ptrajなどで計算結果を解析

mdoutファイルをperlのプログラムを用いてExcel等で解析できるよう、数値のみが記載されたtxtファイルに変換。

また、ptrajでrmsdの変化を出力するなど、解析用ファイルを作成。


その他、Amberのインストールや、研究テーマタンパク質の論文読みなどを並行してやっています。

分子動力学計算は、修士の間はメインの仕事になりそうなので、改めてしっかりとした記事を書きたいと思ってます。。。