MDRestraintsGenerator

用于生成MD模拟（从MD模拟）约束的框架。

代码目前实现了推导Boresch风格约束的方法，并为GROMACS提供了导出器。还有基于COM约束（即谐振距离或硬壁）的实验代码，导出到gromacs pull代码。这些实验实现尚未完全测试。

在未来的实现中，我们希望扩展到其他MD引擎（特别是OpenMM支持将在不久的将来作为支持OpenFE所做工作的努力的一部分推出）。

我们还希望最终实现以下约束类型

• 附加拉力约束风格的约束
• 任意多维度约束（将需要API重写）

注意：这是非成熟代码，还有很多工作要做，并且随时可能发生重大变化。

安装

安装可以通过PyPi或源代码进行。

要使用PyPi安装最新版本，请执行以下操作

pip install MDRestraintsGenerator

要从源代码安装最新开发代码，可以使用以下操作

git clone https://github.com/bigginlab/MDRestraintsGenerator.git
cd MDRestraintsGenerator
pip install .

如何使用

代码目前专注于实现为GROMACS模拟推导Boresch约束的方法。为此，提供了以下底层方法

1. 一个用于选择配体中稳定点的函数，以便附加约束（search.find_ligand_atoms）。
2. 一个用于选择宿主约束添加点的类（search.FindHostAtoms）。
3. 一个用于分析给定MD模拟中一系列可能的Boresch约束，并找到最稳定的约束原子的类（restraints.FindBoreschRestraint）。

Boresch约束在BoreschRestraint类中实现。当使用restraints.FindBoreschRestraint时，一旦运行（使用run()方法），首选的约束将存储为这样的对象，作为restraint属性。BoreschRestraint类提供三个有用的方法

1. 《plot()`函数输出Boresch约束每个组件（一个键，两个角度，三个二面角）的分布图像。除了直方图，表示平均值和选定的帧位置外，还提供了Q-Q图来显示分布接近正态分布的程度。当试图确定选择的变量是否可能占据不同的结合取向时，后者可能很有用。
2. 《write()`函数，将《ClosestRestraint.gro》和《BoreschRestraint.top》文件写入。这些文件基于“选择的帧”，无论是用户提供的还是，在大多数情况下，通过《FindBoreschRestraint》例程自动获得的，作为“所有键/角度/二面角分布中与平均值最接近的帧”。这个《.gro》文件输出该帧的系统，而《.top》文件包含GROMACS《.top》文件的“intermoecular_interactions”部分。然后可以将其粘贴到现有的《.top》文件中，以应用约束。
3. 《standard_state()`函数，目前返回约束添加的解析标准状态校正。

提供了一个示例使用脚本，位于《scripts.BoreschRestraintGMX.py》下。所有函数和类都有文档字符串，可以通过调用《help(function)》访问。

测试

在《MDRestraintsGenerator.tests》下提供了一套单元测试。要运行这些测试，您需要安装《pytest》。可以使用以下方式运行这些测试

pytest -v MDRestraintsGenerator.tests

依赖关系

• MDAnalysis
• NumPy
• SciPy
• Matplotlib

版权

版权（c）2020，Irfan Alibay

致谢

要引用此代码，请参阅以下内容

• https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2022-cw2kq-v3
• https://doi.org/10.5281/zenodo.6972482

本项目基于《https://github.com/molssi/cookiecutter-cms》版本1.3的《Computational Molecular Science Python Cookiecutter》。