xplor使用方法.doc

XPLOR安装1.下载xplor安装所需的三个文件xplor-nih-VERSION-IRIX64、xplor-nih-VERSION-Linux、xplor-nih-VERSION-db。下载地址：/xplor-nih/download.cgi需要代理，要先注册才可以下载。2.将下载的三个包解压缩到任意目录下，如/opt,命令如下。注意VERSION要换成实际安装的版本号 cd /opt 进入到/opt目录下 tar -xzvf xplor-nih-VERSION-IRIX64_6.5.tar.gz 解压缩 tar xzvf xplor-nih-VERSION-Linux_2.2_i686.tar.gz 解压缩 tar -xzvf xplor-nih-VERSION-db.tar.gz 解压缩3.解压缩后使用以下命令配置 cd xplor-nih-VERSION 进入安装目录 ./configure 配置xplor ln -s /opt/xplor-nih-VERSION/bin/xplor /usr/local/bin/xplor 建立快捷方式4使用以下命令进行检测是否安装成功bin/testDist Xplor使用一 基本操作1.xplor的运行：在命令行中输入“xplor filename.inp”就会启动xplor运行文件“filename.inp”中的指令。输出信息默认显示于屏幕，可以使用“xplor filename.inp filename.out”将输出信息存于当前目录下的“filename.out”文件中。2.注释：一般在文件开头使用remarks，文件中用！表示注释。Remarks主要是文件本身的说明如文件建立者，存放位置等：remarks file generate/generate.inpremarks Author: Axel T. Brunger ！则是一般性的注释，其后的内容也不会运行。括号内的内容也不会被运行。3.文件的引用:filename 或者 filename。但是在循环语句如for循环中必须用filename。如调用蛋白质结构文件时使用：structure generate.psf end（这里generate.psf在当前目录下）其中structure filename end 是调用结构文件的语句，类似的还有：parameter TOPPAR:protein_rep.param end 调用氨基酸参数库coor rigid.pdb 调用模型注意：调用pdb文件时没有”end”,因为pdb文件结尾已含有”END”。4.文件的输出Write 要输出的参数 output=文件名 end 例:write coordinates output=generate.pdb end将坐标值输入到当前目录下的generate.pdb中write structure output=generate.psf end将结构输入到当前目录下的generate.psf中5.变量定义及计算命令：Evaluate （$parname=parvalue）可以在程序中使用变量如： Evaluate （$parname=3）则变量“parname”被付值为3。以后可以使用“$parname”来调用它，如:Evaluate （$a=$parname+3）,命令执行后$a=6;6.环境参量的设置命令： Set 环境变量=环境参量值end其中xplor重要的环境变量有：Display:输出的信息显示位置，默认显示在屏幕上，等号后是要将输出信息保存到的文件名。MESSage=OFF|NORMal|ALL 表示是否显示信息。OFF只显示重要输出信息，NORMal显示大部分信息,ALL显示所有信息.ECHO=ON|OFF 是否将输入的命令显示出来.默认ON例:Set Display=out.txt End 将运行时的输出信息显示到本目录下的”out.txt”文件中.7.循环判断语句 if (判断语句) then XXXElseif (判断语句) then XXXElse XXXend iffor $1 in ( a b c d e ) loop main XXXend loop main for循环括号中的变量是 “$1”要取的值，可以结合原子选择语句来使用。二 对原子的操作1.vector do ( 进行的操作 ) ( 所要操作原子 ) 如:vector do ( X = Y + Z ) ( all ).所有的原子x坐标变为其y,z坐标之和。其中X、Y、Z是xplor中每个原子都具有的固有属性即x、y、z坐标。vector do ( X = GAUSS( 1.0 ) ) ( name ca ).将alpha碳的x坐标变成偏差1的高斯分布。“Name”是每个原子都具有的属性即“原子名”。 2.vector identify (storeN) (所要选择原子)将满足条件的原子存为storeN,其中N是数字，如：vector identify ( store1 ) ( known ) （known表示q不为0）vector do ( b=1 ) ( store1 ) 会将所有已知位置的原子的温度因子置1。原子重要参数说明B：温度因子。在温度高时原子会偏离原位置，b-factor用来表征偏离原位置的能力。Xplor 将会对它优化Q：原子占有率。Pdb中原子占有指定位置的比率，一般情况下为1。当分辨率高于2埃时可以小于1,表征位置的不确定度.在一些pdb中可能有Q=0的情况,这里表示pdb建立者不知道把此原子放在哪里,并不表示此原子不存在。NAME:名字。RESName:原子所在残基名。 三优化过程1. 优化(能量最低原理或者退火过程)使用的能量,可以用FLAGs INCLude XXX EXCLude XXXEND来定义。INCLude表示计算是计入能量XXX，EXCLude表示不计入XXX。其中重要的能量有：BOND：共价键，默认ONHBON: 氢键，默认OFFELEC：分子内静电能，默认ONVDW：分子内范德瓦耳斯力，默认ONXREF：模型与观测值不同引入的能量默认OFFPVDW：对称范德瓦耳斯力，默认OFF*：所有能量OFF指不对它进行能量的计算。例：只计入共价键与对称范德瓦耳斯能量：FLAGs EXCLude * INCLude BOND PVDWEND当要并列写几个能量时可参照以上例子将他们写在一横里。2.使用能量最低原理优化命令minimize powell （这里powell若改为rigid，则将蛋白质看作刚体） nstep=$nstep （循环数） tolgradient=0.01 (当能量的梯度小于tolgradient时停止) drop=10.0 （定义预期能量降低大小，在10，100之间效果最好） end xplor能量单位在是kcal mole-1,即千卡/摩尔。 程序的输出信息中含有每一次循环的各种能量值以供查阅，最重要的是“R”值，它用以表征计算的结构因子与观测的结构因子符合程度，越低越好。3.的定义 其中反射面的密勒指数, 观测到的结构因子, 是计算出的结构因子, 与分别是它们的实部, 与是虚部, 是正交化因子, k 是尺度常数, 整体权重, 是单个反射面的权重, Es是正交化的结构因子, Corr 是标准线形关联系数。 Wa的选择是尽量使Exref与其他能量在同一数量级。使用check.inp得到。上面的七个定义方法分别对应于参数TARGet的值。TARGet=RESIdual|AB|F1F1|F2F2|E1E1|E2E2|PACKing通常我们取TARGet=RESIdual,这时:注：上面公式的第二部分是结构因子相位引入的能量，在实际优化时我们通常不会考虑相位，所以第二部分能量为零。下面是xplor优化过程以及每一步所使用的脚本存放位置。即check.inp得到Wa,然后使用rigid.inp做初始的刚体优化，然后positional.inp做位置优化，接着bgroup.inp做b,q因子优化，最后连续作位置优化。程序的输出信息中含有每一次循环的各种能量值以供查阅，最重要的是“R”值，它用以表征计算的结构因子与观测的结构因子符合程度，越低越好。结构的另一个判据是拉氏图，使用它的方法是使用程序本身带的文件Ramachandran.inp修改引用的pdb文件后生成Ramachandran.list,然后在mathmatic中利用软件自带的程序画出拉氏图，尽量使黑点显示在能量最低的区域。下面是一个位置优化的例子positional.inpremarks file xtalrefine/positional.inp - Conventional remarks positional remarks refinement remarks注释行 remarks Author: Axel T. Brunger !- = parameter TOPPAR:protein_rep.param end *Read parameters.*参数文件中含有键长、键角等参数= structure generate.psf end *Read structure file.*结构文件中含有模型的结构= coor rigid.pdb *Read coordinates.* pdb中含有模型中原子的坐标= evaluate ($scatter_library=electron_scatter.lib) Form factor library. 反射因子库，包含各种原子的反射参数= Space group. Uses International Table conventions. with supercripts substituted by parenthesis. evaluate ($SG=P42(1)2) ) 空间对称群设置。= Unit cell. evaluate ($a=99.58) evaluate ($b=99.58) evaluate ($c=100.0) evaluate ($alpha=90) 元胞参数设置 evaluate ($beta=90) evaluate ($gamma=90)=结构因子文件 evaluate ($ref=AQP1_ed_24_3.7A_free.xpl) Reflection file. Includes test set for cross-validation. =分辨率设置 evaluate ($low_res=10.0) * low resolution limit. * evaluate ($high_res=3.7) * high resolution limit. * = 结构因子sigma 截断，sigma是结构因子置信度，sigma越大，与之对应的结构因子置信度越低。 evaluate ($f_cut=2.0) * F/sigma amplitude cutoff. *= 结构因子截断值 evaluate ($f_low=0.001) * Absolute amplitude cutoffs. * evaluate ($f_high=1000000) = * Select atoms to be included in structure factor calc. and energy* vector ident (store1) (known) vector ident (store2) (not all ) = evaluate ($target=RESIDUAL) RESIDUAL or AB, more targets to come soon. * = evaluate ($wa=145120) * X-ray target weight wa from check.out. * = evaluate ($wp=0) * Phase restraint weight, if applicable. * = evaluate ($ncs_flag=NONE) RESTRAIN or STRICT or NONE ! ncs information. = evaluate ($ncs_file= ) = evaluate ($nstep=150) * Number of minimization steps. *= evaluate ($output_coor=positional.pdb) Output coordinates. !- xrefine XTALLIB:spacegroup.lib Read symmetry library. 对称群库文件 a=$a b=$b c=$c alpha=$alpha beta=$beta gamma=$gamma Define unit cell. $scatter_library Read form factor library 反射因子库函数 reflection $ref end结构因子 resolution_limits= $low_res $high_res 分辨率上下限 do (fobs=0) (amplitude(fobs) = $f_cut * sigma) 结构因子截断 fwindow $f_low $f_high 结构因子上下限截断 selection=( store1 ) 计算能量时考虑的原子 method=FFT 使用的方法是快速幅利叶变换 fft memory=2000000 内存使用量（以一个复数为单位） end tolerance=0.0 lookup=false *For the sake of the minimizer.* 误差 wa=$wa wp=$wpWa设置 target=$target定义xref的计算方法 e