Gromacs-自由能微扰(FEP)

何谓自由能微扰

自由能微扰(FreeEnergyPerturbation, 简称FEP)，是一种评估一系列结构相似化合物结合受体能力的方法。比如当我们需要对一个已确定有生物活性的化合物进行结构微改前，需要先有一个前期预估，然后再有选择性地合成。这样做可以节省合成成本。这种情况下，常规的分子对接已经不能够胜任前期的评估工作，因为粗糙的打分函数很难将一众相似的分子区分开来。因此需要更为精细的计算方法，自由能微扰就是其中之一。

1.安装PyAutoFEP

git clone https://github.com/luancarvalhomartins/PyAutoFEP.git
#如果git报错，看下方
conda create -n PyAutoFEP python=3.7
conda activate PyAutoFEP
conda install -c rdkit rdkit
conda install -c conda-forge openbabel
conda install matplotlib networkx
pip install pymbar==3.0.5 alchemlyb==0.6.0

如果git长时间没反应，多半是代理出问题，解决措施如下：

git config --global https.proxy
git config --global --unset https.proxy

问题还是解决不了的话也可以在同名功助号回复"FEP"获取。

2.安装并行版本的gromacs

之前有提过，可以参照工众号往期REMD文章
安装完毕后需要设置个软连接：

sudo ln -s path/to/gromacs/bin/gmx_mpi path/to/gromacs/bin/gmx

3.FEP计算

3.1 拷贝文件到工作路径，并将脚本所在路径添加至环境变量

mkdir path/to/workpath/workdir
cp path/to/PyAutoFEP/docs/tutorial01/workdir.tgz path/to/workpath/workdir
cd path/to/workpath/workdir
gunzip workdir.tgzecho "PATH=path/to/PyAutoFEP:$PATH" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

3.2 计算一众相似化合物距“中心分子”(FXR_12)的距离

conda activate PyAutoFEP
cd path/to/workpath/workdir
generate_perturbation_map.py --map_type=star --map_bias=FXR_12 --input lig_data/*.mol

在进行下一步之前，需要用文本编辑器打开文件step2.ini，对几个参数进行调整：
①gmx_bin_run = path/to/gromacs/gmx
②output_scripttype = bash

3.3 生成分子拓扑

prepare_dual_topology.py --config_file=step2.ini --output_hidden_temp_dir=False

3.4 计算

bash tutorial.bin
cd tutorial
bash runall.sh

3.5 结果分析

analyse_results.py --input tutorial.tgz --unit kcal --output_uncompress_directory tutorial --center_molecule=FXR_12

在path/to/workpath/workdir/tutorial/tutorial路径下的文件夹中包含每个窗口分析文件，用于帮助我们判定设定的参数是否合理。

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