Hi,<br><br>
<div><span class="gmail_quote"></span><blockquote class="gmail_quote" style="border-left: 1px solid rgb(204, 204, 204); margin: 0pt 0pt 0pt 0.8ex; padding-left: 1ex;"><div style="direction: ltr;">
  <div><font face="Arial" size="2">Hi all.<br>I'm new to gromacs, and I would be glad 
to get some advice from more experienced usres.<br>I would like to estimate the 
difference in free energy between two systems. <br>&nbsp;First system (A) 
consists of&nbsp; DPPC membrane, TM-protein and some Zn ions <br>interacting 
with the protein.&nbsp; Second (B) has the same elements but Zn ions <br>are far 
away from the protein (in the solvent).&nbsp; Is it possible to estimate 
<br>free energy difference between those two systems in gromacs?<br>I thought 
about using dummy atoms and slow-growth methods for free energy 
calculations.</font><br>
&nbsp;</div>
</div></blockquote><br><blockquote class="gmail_quote" style="border-left: 1px solid rgb(204, 204, 204); margin: 0pt 0pt 0pt 0.8ex; padding-left: 1ex;"><div style="direction: ltr;">
  <div><font face="Arial" size="2">&nbsp; During the simulation, Zn ions from system (A) would be 
perturbated into dummy atoms<br>&nbsp;(charge=0, mass = 0) and at the same time 
equal number of dummy atoms in the solvent <br>would be perturbated to Zn 
atoms?&nbsp; Is it possible to achieve?&nbsp;&nbsp; </font><br>
  </div>
</div></blockquote><br><div><br>
I am rather nervous about doing FEP/TI for disappearing charged
molecules, as it is not at all clear to me that it is possible do this
correctly with current methods. Perhaps someone else may be able to
comment more, but at least with long range electrostatics (PME),
systems are required to be neutral. It IS possible to apply PME to a
&quot;charged&quot; system, but I think this is typically done by spreading a
uniform neutralizing charge throughout the box. It isn't clear that
this is really correct for FEP/TI, I don't think, since in that case
you will have a charged molecule overlapping with some of the uniform
neutralizing charge, which could give strange energy artifacts.<br>
<br>
Perhaps things are better if you don't use PME electrostatics, but there may be boundary effects. <br>
<br>
I need to personally dig in to the literature on this a bit more, but I
would suggest doing so yourself unless you're very sure that doing
FEP/TI will give you something meaningful on this system.<br>
<br>
Also, if you *do* go that route, I would recommend against slow growth,
as it tends to be hysteretic. It's probably better to run a bunch of
separate simulations at different lambda values. <br>
<br>
And even further, it is probably *not* a good idea to turn off the
charges and LJ interactions at the same time. It works better to turn
off the electrostatics first (without using soft core, as this
generally is fairly smooth with the charge), and then turn off the LJ
interactions using soft core (recommend sc-alpha=0.5, as sc-alpha=1.5
is usually too large for LJ).<br>
<br>
However, if I were doing it, I would probably try to do it by computing
the PMF for pulling the zinc ions (or one zinc ion, which is easier)
away from the protein. You can compute the free energy difference from
the PMF. The unfortunate thing about this is that it involves sampling
a lot of stuff you don't care about, but at least it is clear the
electrostatics is correct. Alternatively, dig into the literature and
try and figure out if there is a correct way to do the electrostatics
in this case. (And please let me know what you find out, if you do!)<br>
<br>
Oh, and one more thing: If DO compute the free energy by annhilating
the zinc ions, you probably should use restraints to keep them in a
particular region as you turn off the interactions, otherwise they will
have to sample the entire simulation box in order for you to get
converged results.<br>
<br>
Good luck.<br>
David<br>
<br>
&nbsp;</div><br><blockquote class="gmail_quote" style="border-left: 1px solid rgb(204, 204, 204); margin: 0pt 0pt 0pt 0.8ex; padding-left: 1ex;"><div style="direction: ltr;"><div><font face="Arial" size="2"><br>For the beginning&nbsp; I 
tried to estimate the difference in free energy between two systems. 
<br>1)&nbsp;first system consisted of two Cl- and one Zn2+ ions + 
solvent<br>2)&nbsp;second only solvent molecules <br>During the 100 ps MD I 
perturbated&nbsp; chare and mass of Cl and Zn <br>ions to zero.&nbsp; The energy 
values that I've obtained are wrong 960200,46.<br>&nbsp;I'm new to gromacs so I 
would appreciate your help a lot.<br>Here are my input files (I'm using ffgmx 
)</font></div>
<div><font face="Arial" size="2"></font>&nbsp;</div>
<div><font face="Arial" size="2">--------------md.mdp-------------</font></div>
<div><font face="Arial" size="2">pp&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
/lib/cpp<br>define&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
-DFLEX_SPC<br>constraints&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; none<br>integrator&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
md<br>dt&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
0.001&nbsp;&nbsp;<br>nsteps&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 100000 
<br>nstxout&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
100000<br>nstvout&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
100000<br>nstfout&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
100000<br>nstlog&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
100<br>nstenergy&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
100<br>nstxtcout&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
100<br>nstlist&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
10<br>ns_type&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 
grid<br>rlist&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
=&nbsp; 1.0<br>free_energy = yes<br>init_lambda = 0<br>delta_lambda = 
0.00001<br>sc-alpha = 1.5<br>sc-sigma = 0.3<br>....</font></div>
<div><font face="Arial" size="2">...</font></div>
<div><font face="Arial" size="2">....</font></div>
<div><font face="Arial" size="2">---------------------------------------</font></div>
<div><font face="Arial" size="2">--------ZN.itp-----------------------</font></div>
<div><font face="Arial" size="2">[ moleculetype ]<br>; 
molname&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
nrexcl<br>ZnB&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
1</font></div>
<div>&nbsp;</div>
<div><font face="Arial" size="2">[ atoms ]<br>; id&nbsp;&nbsp;&nbsp; at type res 
nr&nbsp; residu name&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; at name&nbsp; cg nr&nbsp; 
charge&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
typeB chargeB massB<br>1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
Zn&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
Zn&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
Zn&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 65.37000&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
Zn&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0&nbsp; 0<br></font></div>
<div><font face="Arial" size="2">---------------------------------------</font></div>
<div><font face="Arial" size="2">-----------Cl.itp-----------------</font></div>
<div><font face="Arial" size="2">[ moleculetype ]<br>; 
molname&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
nrexcl<br>ClB&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
1</font></div>
<div>&nbsp;</div>
<div><font face="Arial" size="2">[ atoms ]<br>; id&nbsp;&nbsp;&nbsp; at type res 
nr&nbsp; residu name&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; at name&nbsp; cg nr&nbsp; charge 
typeB chargeB massB<br>1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
Cl&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
Cl&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
Cl&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
-1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 35.45300&nbsp;&nbsp; Cl&nbsp; 
0&nbsp;&nbsp; 0<br></font></div>
<div><font face="Arial">----------------------------</font></div>
<div><font face="Arial"><br>&nbsp;</font></div>
<div><font size="2"></font>&nbsp;</div>
<div><font size="2">THANK YOU FOR HELP</font></div>
<div><font size="2">All the best.</font></div>
<div><font size="2">:)</font></div>
<div><font size="2"></font>&nbsp;</div>
<div><font size="2"></font>&nbsp;</div>

</div><br>_______________________________________________<br>gmx-users mailing list &nbsp; &nbsp;<a onclick="return top.js.OpenExtLink(window,event,this)" href="mailto:gmx-users@gromacs.org">gmx-users@gromacs.org</a><br><a onclick="return top.js.OpenExtLink(window,event,this)" href="http://www.gromacs.org/mailman/listinfo/gmx-users" target="_blank">
http://www.gromacs.org/mailman/listinfo/gmx-users</a><br>Please don't post (un)subscribe requests to the list. Use the<br>www interface or send it to <a onclick="return top.js.OpenExtLink(window,event,this)" href="mailto:gmx-users-request@gromacs.org">
gmx-users-request@gromacs.org</a>.<br>Can't post? Read <a onclick="return top.js.OpenExtLink(window,event,this)" href="http://www.gromacs.org/mailing_lists/users.php" target="_blank">http://www.gromacs.org/mailing_lists/users.php
</a><br><br></blockquote></div><br>