MDトラジェクトリ拡張子を変換、タンパク質でアラインするスクリプトの作成 (VMD)

概要

シミュレーション中の原子の軌跡を保存するトラジェクトリファイルの種類が多く混乱したのでメモする。さらに、トラジェクトリ の拡張子を変換しつつ人にとって見やすいようにタンパク質でアライン（中心に固定して動かなくする）する方法をvmdで実行できるスクリプトを作成する。GUIでも同様のことはできる。

GUIでの方法はこちら↓
VMDでトラジェクトリ変換

環境

macOS Mojave 10.14.6
vmd 1.9.3

トラジェクトリの種類

トラジェクトリ の種類はシミュレーションソフトによって違うらしい。基本的に互換性がないので、解析するソフトに合わせて適宜変換してあげる必要がある。他にも多くのトラジェクトリ の種類があるが今回は割愛する。

シミュレーションソフト	拡張子	含まれる情報
GROMACS	xtc	時間、座標
GROMACS	trr	時間、座標、速度
Amber	mdcrd	時間、座標、その他（速度、力、、、）
CHARMM, NAMD	dcd	時間、座標、その他（速度、力、、、）

スクリプトの作成

vmdのスクリプトの基本はこちら↓
VMDのスクリプトの書き方

今回はtest.pdb、test.xtcファイルを読み込み、水素以外のタンパク質でアラインし、拡張子を.xtc（GROMACS）から.dcd（CHARMM, NAMD）へ変換する。

mol load pdb test.pdb xtc test.xtc

set num_frame [molinfo top get numframes]
set ref [atomselect top "protein and noh" frame 0]

for {set i 1} {$i < $num_frame} {incr i} {
    set all [atomselect top all frame $i]
    set prt [atomselect top "protein and noh" frame $i]
    $all move [measure fit $prt $ref]
}   

animate write dcd test.dcd beg 2
exit

手順は以下の通り。

1. 構造、トラジェクトリファイルを読み込む
2. トラジェクトリファイルのフレーム数を取り出す
3. 一番最初のフレームのタンパク質情報を取り出す（このタンパク質に合わせて各フレームをアラインする）
4. 各フレームの全原子をタンパク質でアラインする
5. ２番目のフレームから最後までのフレームを拡張子.dcdとして保存

animateコマンドの詳細
https://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/current/ug/node121.html

参考記事

GROMACSトラジェクトリ からAMBERトラジェクトリ への変換
VMD User's Guide