2. Соединение двух систем
Прежде, чем Вы приступите к объединению двух систем, Вы должны сохранить текущую систему так, чтобы можно было дифференцировать её на рабочем поле. Для этого выделить аланин, выберите Name Selection на меню Select, и сохраните выбор как solvated.
Затем выберите Merge в меню File, и откройте ala-gas.hin.
И изолированная и сольватированная структуры должны теперь появиться на экране. Сольватированная структура должна все еще быть выбраной.
Команда Merge позволяет Вам соединять текущую систему и другую систему, которая сохранена в файле. Эта комбинация становится текущей системой.
Если необходимо, используйте инструмент Translation, с правой кнопкой мыши, пока обе структуры не будут полностью представлены. Используя обозначения и цвет, укажите, как различать молекулы.
Окрасьте выбранную сольватированную структуру в желтый цвет и маркируйте молекулу символом.
Обратите внимание: Если не используется выбор Thick Line на вкладке Selection Сolor в окне диалога Preferences, сольватированная структура не видна желтой, пока не отменят выделение.
Выбрать Complement Selection на меню Select. Сольватированная система отменяется, и изолированный аланин выбран. Окрасить выбранный изолированный аланина фиолетовым цветом, и маркировать его символом. Сделать R-щелчок в пустой области, чтобы отменить выбор изолированного аланина. Сопоставьте молекулы.
Когда система включает, по крайней мере, две молекулы, как в этом примере, HYPERCHEM может сопоставлять молекулы. Суперпозиция основана на выборе трех коллинеарных атомов в каждой молекуле. Чтобы начинать сопоставление, надо первые выбранные атомы каждой молекулы сделать совпадающими. Затем, связи между первыми и вторыми выбранными атомами каждой молекулы сделать коллинеарными. Наконец, выбрать третьи атомы каждой молекулы, и поместить в ту же самую плоскость.
Для этого выполнить следующие действия:
В меню Select установить Аtoms и Multiple Selections
Сделайте L-перемещение по углу связи N-Cα -C' каждой молекулы. Вам может быть придется вращать структуры, чтобы сделать это.
Выбрать Overlay на меню Display.
Сделать R-щелчок в пустой области, чтобы очистить выбор.
Нажать участок пространства, чтобы сосредоточить наложенные структуры в рабочем пространстве.
Текущая система должна теперь выглядеть подобной этой:
Выбрать Save As на меню File, и сохранить систему из двух молекул как ala-sup.hin.
4. Молекулярная динамика
Мы будем использовать молекулярную динамику, чтобы нагреть систему и получить более низкий энергетический минимум. Откройте файл, в котором сохранена сольватированная молекула аланина.
Если необходимо, активизируйте Show Periodic Box, чтобы показать периодический блок.
Сделаем необходимые установки для моделирования динамики. Для этого:
1. Выбрать Molecular Dynamics в меню Compute.
Окно диалога Molecular Dynamics Options позволяет Вам устанавливать выбор для вычисления молекулярной динамики.
Движение динамики имеет три различных фазы: нагревание, движение, и охлаждение.
Первая фаза встречается в начальный период времени моделирования нагрева, используя температуру старта, для того чтобы увеличить начальные скорости до скоростей достигающих температуры моделирования.
В средней фазе, скорости повторно масштабируются только, если выбрана постоянная температура.
Заключительная фаза проходит в период времени моделирования охлаждения, с изменением скоростей, чтобы достигнуть конечной температуры.
2. Установить Heat time в 0.1 пикосекунд.
3. Установить Temperature step на 30К.
Так как в начале старта градиент очень маленький (соответствующий, почти нулевой температуре), используется короткое время нагрева в 0.1 пикосекунд, чтобы поднять температуру от температуры старта 100 K до температуры моделирования в 300К с температурным шагом по 30К.
4. Установить Run time на 0.5 пикосекунд.
Температуры используются здесь, чтобы установить начальные скорости атома или регулировать скорости атома. Эта кинетическая энергия может быть преобразована в потенциальную энергию в течение моделирования, заставляя расчетную температуру понизиться. Если температура, в конечном счете, повышается (как делается в этом примере), это означает, что потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию, поскольку система перемещается в более устойчивую конформацию.
5. Удостоверитесь, что включен выбор Periodic boundary conditions. Этот выбор - автоматически отмечает HYPERCHEM, когда используются периодические граничные условия, но он может быть изменен выбирая опцию In vacuo.
6. Установить Step Size в 0.0005 пикосекунд.
7. Установить Data Collection period на 4. Для систем типа этой, которые имеют, видимые водородные атомы, размер шага в 0.5 fs точно соответствует объединению водорода, растягивающего движение. Вы можете модернизировать экран, используя любое число шагов времени, чтобы показать молекулярную динамику в реальном масштабе времени. В зависимости от применяемых аппаратных средств ЭВМ которые Вы собираетесь использовать, данные могут слишком замедлять движение частиц, так что лучше установить Data collection period на 4.
8. Отменить Constant Temperature.
Установка воспроизведения молекулярной динамики.
1. Выбрать Snapshots внизу окна диалога Molecular Dynamics Options. Открывается окно диалога Molecular Dynamics Snapshots.
2. Введите имя файла ala-run. HYPERCHEM производит два файла с именем ala-run. Один файл, ala-run .hin, является HIN файлом, который содержит вид молекулы или системы. Другой файл, ala-run .snp, является двоичным файлом, содержащим атомные координаты и скорости.
3. Использовать Snapshot period на 1 шаг данных.
4. Нажать OK, чтобы возвратиться в окно диалога Molecular Dynamics Options.