Posts

CPPTRAJ聚类/团簇分析教程

by Daniel R. Rose
原文地址

从分子动力学模拟中确定结构布居(structure populations)的一种方法是聚类/团簇分析。聚类/团簇是指将部分具有相似性的数据点从其他数据中区分出来的一个集合。在分子模拟的背景下，这意味着将相似的构象分组在一起。其间的相似性由一个距离标准来度量——距离越小，结构越相似。 一种常用的距离度量便是基于坐标的RMSD。

值得注意的是，并没有一种所谓“正确”的方法来进行聚类/团簇分析。有许多不同的算法和距离度量可用，并且不同的组合对于某些系统有更好的适应性。聚类/团簇分析往往需要不断地试错才能获得满意的结果。本教程只是聚类/团簇分析的一个示例。 如需更深入地讨论MD轨迹的聚类/团簇分析，可以阅读Shao等人的论文Shao et al.。

在此示例中，我们将使用CPPTRAJ进行聚类/团簇分析和组合聚类/团簇分析（作为查明是否收敛的方法）。CPPTRAJ支持多种聚类/团簇算法，距离度量，聚类/团簇度量和输出选项。该实施例将使用多维副本交换动力学（MREMD，24×Temperture，8×aMD）产生的四核苷酸rGACC的轨迹。尽管轨迹最初是使用显式的TIP3P水模型生成的，但为了减小轨迹的大小，这里我们将去除溶剂分子。 该数据和分析由Roe等人发表。 Roe et al., J. Phys. Chem. B, 2014, 118(13), pp 2543-3552.

文件

• rGACC.nowat.parm7: 拓扑文件, rGACC + 3 Na+ ions.
• rGACC.MREMD1.nowat.nc.40: rGACC M-REMD 轨迹 @ 300 K, run1.
• rGACC.MREMD2.nowat.nc.40: rGACC M-REMD 轨迹 @ 300 K,...