Assembly System Construction

简介

基于 Packmol 的自组装体系初始结构构建工具，用于将蛋白、核酸、小分子、水与离子按指定区域（盒子/球/圆柱/椭球）随机填充，输出分子动力学前处理所需的 PDB 与 GRO 坐标文件。支持全原子（aa）与 Martini 粗粒化（cg）双模型类型。

适用场景：

• 自组装体系初始建模：多组分（蛋白/核酸 + 小分子 + 水 + 离子）按数量或浓度随机填充
• 浓度体系搭建：蛋白/核酸/小分子/离子/水均支持摩尔浓度（M/mM）自动换算个数
• 粗粒化组装：Martini 3 体系组装（单珠水 W、珠间距 tolerance 自动适配）
• 任意区域填充：盒、球、圆柱、椭球，或直接提供 Packmol 输入

参数说明

Model Type

选择待装配结构的模型类型：aa 为全原子，cg 为 Martini 粗粒化，面板默认为 cg。模型类型决定使用的内置分子库，不会将输入结构自动转换成另一种模型。

Box

设置盒形装配区域，按 X、Y、Z 顺序填写三个边长，单位 Å，使用逗号分隔，例如 50,50,50。常规模式下须从 Box、Sphere、Cylinder、Ellipsoid 中选择一个区域；使用 Input Packmol 时不填写。

Sphere

设置球形装配区域，按 X,Y,Z,R 填写圆心坐标和半径，单位 Å，使用逗号分隔。与其他区域参数四选一；使用 Input Packmol 时不填写。

Cylinder

设置圆柱形装配区域，按 X,Y,Z,DX,DY,DZ,R,L 填写八个数值：起点坐标、轴向矢量、半径和长度。坐标、半径及长度单位为 Å，使用逗号分隔。与其他区域参数四选一；使用 Input Packmol 时不填写。

Ellipsoid

设置椭球形装配区域，按 X,Y,Z,AX,AY,AZ 填写中心坐标和三个半轴长度，单位 Å，使用逗号分隔。与其他区域参数四选一；使用 Input Packmol 时不填写。

Molecule Template

提供待装配分子的结构模板，支持单个 PDB、GRO、SDF 文件或 ZIP、TAR、TAR.GZ、TGZ 压缩包。Add Molecule 中的名称须与文件名或不含后缀的文件名匹配。仅使用内置分子库时可留空；模板应与 Model Type 的模型类型一致。

Add Molecule

要组装的分子各自对应的名称列表。冒号分隔。名称按以下顺序解析：

1. Molecule Template 提供的文件或者压缩包（填写时按文件名或 stem 匹配）；
2. 内置分子库（83 个辅料 + 14 个探针，见下表），按 Model Type 自动选择 AA_molecules / CG_molecules 子库。名称可填 stem（如 EGLC）或完整文件名（如 EGLC.pdb）。注意：cg 模型下内置库名称带 _cg 后缀（如 EGLC_cg、PMOH_cg）。

内置辅料分子（cg 模型名称加 _cg 后缀）：

内置探针分子（cg 模型名称加 _cg 后缀）：

示例：protein:ESUC:EGLE；CG 示例：protein_cg:ESUC_cg:EGLE_cg。蛋白名称须与实际模板文件名一致。

Molecule Number

设置 Add Molecule 中各分子的装配个数，按相同顺序填写整数并用冒号分隔，例如 1:20:50。与 Molecule Concentration 二选一。

Molecule Concentration

设置 Add Molecule 中各分子的浓度，按相同顺序用冒号分隔，并根据装配区域体积换算个数。裸数按 M 解析，也可填写带单位的浓度，例如 0.1:0.15 或 100mM:150mM。与 Molecule Number 二选一。

Add Water

控制是否在装配时加入水，默认关闭。开启后可通过 Water Number 或 Water Concentration 指定水量；两者均留空时按模型类型使用默认水密度，全原子为 55.5 M，粗粒化为 13.3 M。

Water Number

设置装配时加入的水分子或粗粒化水珠个数，填写整数，须开启 Add Water。与 Water Concentration 二选一。

Water Concentration

设置装配时加入的水浓度，须开启 Add Water。裸数按 M 解析，也支持 mM 或 M 后缀，例如 55.5 或 10mM。与 Water Number 二选一。

Add Ion

要添加的单原子离子各自对应的名称列表（大写），冒号分隔，如 NA:CL、FE2:FE3。仅支持以下内置离子：

表中未列出的离子不自动生成，需通过 Molecule Template 提供模板文件。多原子离子（如 SO4、NO3、PO4）不属于本参数，请通过 Add Molecule 使用内置库对应条目（如 ESO4、ENO3、EPO4）。

Ion Number

设置 Add Ion 中各离子的个数，按相同顺序填写整数并用冒号分隔，例如 10:10。须配合 Add Ion，与 Ion Concentration 二选一。

Ion Concentration

设置 Add Ion 中各离子的浓度，按相同顺序用冒号分隔，并根据区域体积换算个数。裸数按 M 解析，也支持带单位的值，例如 0.15:0.15 或 150mM:150mM。须配合 Add Ion，与 Ion Number 二选一。

Tolerance

设置装配分子之间的最小间距，单位 Å。留空时按模型类型取值：全原子为 2.0 Å，Martini 粗粒化为 4.0 Å。

Input Packmol

提供自定义 Packmol .inp 输入文件，用于直接定义装配过程。使用此入口时，面板中的区域、分子、水和离子参数不再参与配置；常规装配时留空。

结果说明