求助使用plumed的metad做2D well-tempered研究蛋白吸附到脂质膜的问题

CruiseBend · 发表于 Post on 2022-11-16 20:33:32

老师们好，我使用plumed 的metad做2D well-tempered来研究一个蛋白吸附到脂质膜的体系；CV设置的是蛋白两个部分到膜质心的距离，现在有些问题想请教大家：

1. 二级结构：metaD中施加偏执势能的部分失去了二级结构，从helix变成了coil，我怀疑这是由于加了势能的原因，明显helix是更合理的；这部分如何处理呢？使用二面角或者角度的定义来限制住二级结构？；

2. CV space: 模拟是否需要使用WALL去限制sampling space，当CV1和CV2在space中充分采样后（一个点遍历2-3此），计算的自由能才是reliable的？我现在是没有设置WALL，用sum_hills得出的自由能是不是不reliable？

3. biafactor：biafactor的取值是不是和体系内最大能垒有关？如果取10的话，体系内的最大能垒应该是10*KT=25KJ/mol ?

4. reweighted and block analysis：reweight对于2D-FES是必要的吗？这两部需要先driver，但我保存的xtc的步数太大（1ns 1frame）导致driver的数据很多是空的，这个调整到怎样合适呢？

5. 如何判断CV选择正确，记得有一个commitor analysis，是否需要做？

提前感谢各位老师，组里没有人做这个，plumed group的有些回答也不全，希望有人能解答！！

sobereva · 发表于 Post on 2022-11-16 20:53:47

如置顶的新社员必读贴、论坛首页的公告栏、版头的红色大字非常明确所示，求助帖必须在帖子标题明确体现出此帖内容是求助或提问，并清楚、准确反映出帖子具体内容，避免有任何歧义和含糊性，仔细看http://bbs.keinsci.com/thread-9348-1-1.html。我已把你的不恰当标题 “Plumed MetaD” 改了，以后务必注意，下次将删帖+扣分处理。

fhh2626 · 发表于 Post on 2022-11-17 18:18:06

1、可以用基于CV的方法约束住那部分结构，考虑用RMSD或者alpha-content做CV
2、需要，而且每个bin至少要采样几千次才有可能收敛。另外MtD的自由能不仅是高斯峰的加和，还需要对多个时刻无关的结果进行平均（也有很多人不做这个，但起码是不严谨的）
3、建议读一下metadynamics的原文，理解各个参数的含义
4、reweighting是把一个反应坐标空间内的结果转换到另一个反应坐标空间内的技术

CruiseBend · 发表于 Post on 2022-11-21 17:01:28

fhh2626 发表于 2022-11-17 18:18
1、可以用基于CV的方法约束住那部分结构，考虑用RMSD或者alpha-content做CV
2、需要，而且每个bin至少要采 ...

谢谢老师回答，我看了一些metaD的原文，有了些自己的理解，不知道是否正确，麻烦老师看看：
1）可靠的2D FES需要合理设置CV WALL，sigma还有模拟时间；CV WALL和grid size（sigma的1/5）决定了grid的数量，需要足够的时间在每个grid中间采样数千次才可能收敛
2）对于2D FES，自由能就等于填的bias potential，使用sum_hills计算，不需要reweighted；2个CV下计算1D FES，需要通过reweighted消除bias potential的影响，如公式17，P撇有偏概率项 – 偏置势贡献的概率项（偏置势取最后一个frame的）=无偏概率分布，然后无偏的再转化为FES

用这个17还可以以非CV项表示FES，应该就是drive的功能，计算该CV项在xtc里的概率分布，然后减去偏执势项得到无偏的概率-得到FES

fhh2626 · 发表于 Post on 2022-11-22 09:32:58

CruiseBend 发表于 2022-11-21 17:01
谢谢老师回答，我看了一些metaD的原文，有了些自己的理解，不知道是否正确，麻烦老师看看：
1）可靠的2D ...

只有极端理想情况才能用sum_hills计算自由能面

另外有什么理由一定要用MtD吗？现在已经有meta-eABF、OPES等上位方法了
http://bbs.keinsci.com/forum.php ... =%D7%D4%D3%C9%C4%DC

CruiseBend · 发表于 Post on 2022-11-22 14:17:47

fhh2626 发表于 2022-11-22 09:32
只有极端理想情况才能用sum_hills计算自由能面

另外有什么理由一定要用MtD吗？现在已经有meta-eABF、O ...

谢谢老师指点，想问下极端情况是什么呢？完全收敛吗？
收敛主要是3个标准是吗？1. 1D FES不随时间变化 2. CV完全在space diffuse 3. error不随block增加而变化
如果不是极端理想应该怎么计算呢？
十分感谢

fhh2626 · 发表于 Post on 2022-11-24 09:38:54

CruiseBend 发表于 2022-11-22 14:17
谢谢老师指点，想问下极端情况是什么呢？完全收敛吗？
收敛主要是3个标准是吗？1. 1D FES不随时间变化 2 ...

极端理想情况是所选择的CVs可以描述与研究过程相关的所有缓慢自由度

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