python - 使用 MDAnalysis 获取径向分布函数

Question

我正在 GROMOS54a7 中运行简单的苯模拟。 我想使用 MDAnalysis 1.0.0 计算每个苯分子质心的 RDF。

这可能吗？我在 Jupyter Notebook 中使用以下代码为 C 分子 g_cc(r) 创建了 rdf:

import MDAnalysis
import numpy as np
%matplotlib inline
import MDAnalysis.analysis.rdf as mda
import matplotlib.pyplot as plt

u = MDAnalysis.Universe("739-c6h6-MolDynamics.tpr","739-c6h6-MolDynamics_good-pbc.xtc")
s1 = u.select_atoms("resid 0 and type CAro")
s2 = u.select_atoms("not (resid 0) and type CAro")
rdf = mda.InterRDF(s1, s2)
rdf.run()

我想获取每个苯分子(每个苯分子在我的模拟中都是一个残基)，计算其 COM 并在其上运行类似于上面的脚本。可以做这样的事情吗？

关于 RDF 的一般问题:我上面使用的方法是否使用轨迹的每一帧构造 RDF？我不知道文档中是否明确说明了这一点，所以如果这是一个明显的问题，我深表歉意。

感谢您的任何建议!

Answer 1

如果能够使用 CG 基团作为原生原子，以便在 MDAnalysis 中重用分析工具，将会非常有用。

这是一个模仿 MDAnalysis 组的快速修复，并提供了一个新的 positions 属性。新的位置提供几何中心而不是实际位置。我还覆盖了 len 以表明 CG 元素仅使用了一颗珠子。

import MDAnalysis as mda
import numpy as np
import MDAnalysis.analysis.rdf
import matplotlib.pyplot as plt

u = mda.Universe('sys_solv.pdb','prod.dcd')

class CG:
    def __init__(self, ag):
        self.ag = ag
        self.universe = self.ag.universe
        self.trajectory = self.ag.universe.trajectory

    @property
    def positions(self):
        return np.array([self.ag.center_of_geometry()])

    def __len__(self):
        return 1

cg_selection = u.select_atoms('resid 1')
cg_atom = CG(cg_selection.atoms)
waters = u.select_atoms('name O')

rdf = MDAnalysis.analysis.rdf.InterRDF(cg_atom, waters)
rdf.run() 
plt.plot(rdf.bins, rdf.rdf)

验证:我为 CG 珠选择了单个原子，它再现了原始 RDF。

MDAnalysis 使用整个轨迹。您可以在文档中使用 .run() 函数的开始/停止/步骤参数，这允许您缩小具体使用哪些帧的范围。