GMX Trajectory Analysis

简介

基于 GROMACS 的分子动力学轨迹分析模块。先进行轨迹分段拼接、周期性边界校正、最小二乘拟合及时间窗截取，再在同一个面板中运行所选分析。

支持 structure、rmsd、rmsf、hbond、dssp、sasa、gyrate、distance、dipole、order、pca、cluster、ramachandran 和 angle。分析须与体系兼容：DSSP 和 Ramachandran 要求全原子蛋白，Order 面向脂质尾链。

输入为完整 MD 结果的 Path File 及匹配的 Index File。本模块不提供独立 XTC 上传参数，通常应将 Reference 留空。

参数说明

Path File

MD 输出的 path.txt；每行一个运行 UUID，按行顺序拼接。使用平台保存的完整 MD 体系。

Index File

与体系原子编号一致的 NDX 索引，须包含居中和拟合所需组。

Analyses

默认值：rmsd, rmsf, gyrate；可选值：structure, rmsd, rmsf, hbond, dssp, sasa, gyrate, distance, dipole, order, pca, cluster, ramachandran, angle。
可多选；分析须与体系及 Group 设置兼容。DSSP/Ramachandran 适用于全原子蛋白，Order 适用于脂质尾链。

Group 1

分析组，默认值为 Protein。支持组名、链 ID 或 chain:residue:atom 格式，多个组使用分号分隔。

除 structure 和 ramachandran 的特定情况外，所选分析均需提供有效的分析组。

Group 2

hbond、distance 和 angle 分析的第二组。选择上述分析时需填写，组数须与 Group 1 一致，并按顺序对应。

Stage List

模拟阶段顺序文件，可选参数。未指定时，使用 MD 结果中的 stage_list.txt。

Reference

GRO 格式参考结构，可选参数。原子顺序须与模拟体系一致，仅用于已有 NDX 分组。
使用链 ID 或 chain:residue:atom 格式指定分析组时，应留空，以保留完整拓扑中的链映射。

Group 3

angle 分析的第三组。

Group 4

angle 分析的第四组。三点角模式可按对应文档要求重复填写中间组。

Begin

分析起始时间，单位为 ps。未指定时不限制起始时间。

End

分析结束时间，单位为 ps。仅限制最终拟合轨迹的分析时间窗。

DT

轨迹抽样间隔，单位为 ps，默认值为 1000，须大于 0。

PBC Cluster

是否在轨迹居中和拟合前进行周期性边界条件（PBC）聚类。仅对非膜体系生效，膜体系忽略该选项。

PBC Translation

轨迹居中后的平移向量，格式为 x,y,z，单位为 nm，默认值为 0,0,0。

Cluster Method

聚类方法，仅用于 cluster 分析。支持 gromos、linkage、jarvis-patrick、monte-carlo 和 diagonalization。

未指定时，使用脚本默认方法 gromos。

Cluster Cutoff

聚类的 RMSD 截断值，单位为 nm，仅用于 cluster 分析。未指定时，使用脚本默认值 0.25 nm。

Cluster Number

输出代表结构的簇数量，仅用于 cluster 分析。未指定时，使用脚本默认值 5。

PCA Components

PCA 投影使用的主成分，默认值为 1-2，表示使用第 1 和第 2 主成分。

Distance Center

距离计算使用的中心类型，默认值为 mass。仅用于 distance 分析。

• mass：质量中心。
• geometry：几何中心。

Structure Type

最终结构文件格式，默认值为 PDB。可选值为 PDB 和 GRO，仅用于 structure 分析。

Structure Keep Water

结构输出时的水分子保留方式，默认值为 none。仅用于 structure 分析。

• none：不保留水分子。
• all：保留全部水分子。
• 距离:目标组：保留目标组指定距离内的水分子，距离单位为 nm，例如 0.3:ligand。

Order Normal

膜法向方向，仅用于 order 分析。可选值为 x、y 和 z。未指定时，使用脚本默认设置。

结果说明

structure

输出文件名称	说明
structure_all.pdb/gro	多帧结构（PDB 按 MODEL 分帧），链 ID 和原始残基号已回填
structure_finally.pdb/gro	最后一帧

rmsd

输出文件名称	说明
rmsd_<组>.xvg	每个成分一条 RMSD 曲线
rmsd_result.xvg	合并结果——第一列时间 (ns)，其后每个成分一列（列名即组名）

rmsf

输出文件名称	说明
rmsf_<组>.xvg	整组的逐残基涨落，x 轴为原始残基号（多链编号冲突时改用组内序号）
rmsf_<组>_<链>.xvg	按链拆分的单链曲线
bfac_<组>.pdb	B 因子已替换为 RMSF 的结构（链 ID 已回填），可直接用 PyMOL/VMD 按 B 因子着色

hbond

输出文件名称	说明
hbond_num_<组1>_<组2>.xvg	氢键数目随时间
hbond_matrix_<组1>_<组2>.xpm	氢键存在矩阵（哪个供-受体对在哪些帧出现）
hbond_pairs_<组1>_<组2>.csv	供体/受体明细——每行一对，含链、原始残基号、残基名、原子名和氢原子名

dssp

输出文件名称	说明
dssp_<组>.dat	逐残基二级结构时序（gmx 原始格式）
dssp_num_<组>.xvg	各类二级结构的残基数随时间

sasa

输出文件名称	说明
sasa_area_<组>.xvg	总溶剂可及面积及疏水/亲水拆分随时间
sasa_resarea_<组>.xvg	逐残基平均面积（原始残基号）
sasa_resarea_<组>_<链>.xvg	按链拆分

gyrate

输出文件名称	说明
gyrate_<组>.xvg	回转半径 Rg 及 xyz 三个分量随时间

distance

输出文件名称	说明
distance_<组1>_<组2>.xvg	组间距离随时间（质心或几何中心）

dipole

输出文件名称	说明
dipole_<组>.xvg	偶极矩各分量随时间

order

输出文件名称	说明
order_deuter_<残基名>_sn<k>.xvg	序参数 S_cd 曲线，x 轴为尾链碳位号
order_<残基名>_sn<k>.xvg	序张量对角元

pca

输出文件名称	说明
pca_eigenvalues_<组>.xvg	本征值谱
pca_projection_<组>.xvg	各主成分随时间的投影
pca_2d_<组>.xvg	前两个主成分的二维投影散点（范围多于一个成分时才有）
pca_covar_<组>.xpm	协方差矩阵图
pca_average_<组>.pdb	平均结构（链 ID、原始残基号已回填）
pca_filtered_<组>.pdb	沿主成分滤波后的结构（同样已回填链 ID 与原始残基号）

cluster

输出文件名称	说明
cluster_<组>.log	聚类日志（各簇成员数）
cluster_size_<组>.xvg	簇大小分布
cluster_distribution_<组>.xvg	帧间 RMSD 分布
cluster_matrix_<组>.xpm	帧间 RMSD 矩阵
cluster_<组>.pdb	前 N 个簇的代表结构合辑（已回填链 ID 与原始残基号）
cluster_<组>_<N>.pdb	每个簇的单独代表结构（已回填链 ID 与原始残基号）

ramachandran

输出文件名称	说明
ramachandran.xvg	全部残基的 phi/psi 散点

angle

输出文件名称	说明
dihedral_<成分们>.xvg	四个成分都不同的二面角
angle_<成分们>.xvg	有成分重复时的三点角

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