<br><div class="gmail_quote"><div class="HOEnZb"><div class="h5"><div class="gmail_quote"><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0pt 0pt 0pt 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex">
Anni Kauko wrote:<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;     Date: Wed, 11 Apr 2012 08:38:05 -0400<br>
&gt; &gt;     From: &quot;Justin A. Lemkul&quot; &lt;<a href="mailto:jalemkul@vt.edu" target="_blank">jalemkul@vt.edu</a> &lt;mailto:<a href="mailto:jalemkul@vt.edu" target="_blank">jalemkul@vt.edu</a>&gt;&gt;<br>
&gt; &gt;     Subject: Re: [gmx-users] g_wham problem with negative COM<br>
differences<br>
&gt; &gt;     To: Discussion list for GROMACS users &lt;<a href="mailto:gmx-users@gromacs.org" target="_blank">gmx-users@gromacs.org</a><br>
&gt; &gt;     &lt;mailto:<a href="mailto:gmx-users@gromacs.org" target="_blank">gmx-users@gromacs.org</a>&gt;&gt;<br>
&gt; &gt;     Message-ID: &lt;<a href="mailto:4F857B2D.3050100@vt.edu" target="_blank">4F857B2D.3050100@vt.edu</a><br>
&lt;mailto:<a href="mailto:4F857B2D.3050100@vt.edu" target="_blank">4F857B2D.3050100@vt.edu</a>&gt;&gt;<br>
&gt; &gt;     Content-Type: text/plain; charset=ISO-8859-1; format=flowed<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;     Anni Kauko wrote:<br>
&gt; &gt;      &gt; Hi!<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; I try to perform pmf calculations for case where a peptide<br>
shifts<br>
&gt; &gt;      &gt; through the membrane. My COM differences should vary from 2.3 to<br>
&gt; &gt;     -2.5.<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; My problem is that g_wham plots negative COM difference as they<br>
&gt; &gt;     would be<br>
&gt; &gt;      &gt; positive.  In pullx-files the COM differences are treated<br>
correctly<br>
&gt; &gt;      &gt; (look below). My peptide is not symmetric, so profile curves<br>
are not<br>
&gt; &gt;      &gt; symmetric, so loosing the sign for COM difference screws my<br>
profile<br>
&gt; &gt;      &gt; curve completely.<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; I did not manage to find any pre-existing answers to this<br>
problem<br>
&gt; &gt;     from<br>
&gt; &gt;      &gt; internet.<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; First datalines from pullx files:<br>
&gt; &gt;      &gt; (sorry for strange file names...)<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_umbr_0.xvg:<br>
&gt; &gt;      &gt; 0.0000  6.26031 2.27369<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; pullz_umbr_23.xvg:<br>
&gt; &gt;      &gt; 0.0000  6.09702 0.0233141<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; pullz_umbr_50.xvg:<br>
&gt; &gt;      &gt; 0.0000  6.02097 -2.50088<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; g_wham command:<br>
&gt; &gt;      &gt; g_wham -b 5000 -it tpr_files.dat  -ix pullz_files.dat -o<br>
&gt; &gt;      &gt; profile_test.xvg -hist histo_test.xvg  -unit kCal<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; My pull code:<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;      &gt; pull            = umbrella<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_geometry   = distance<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_dim        = N N Y<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_start      = yes<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_ngroups    = 1<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_group0     = POPC_POPS         ; reference group is bilayer<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_group1     = C-alpha_&amp;_r_92-94 ; group that is actually<br>
pulled<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_init1      = 0<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_rate1      = 0.0<br>
&gt; &gt;      &gt; pull_k1         = 1000     ; kJ mol-1 nm-2<br>
&gt; &gt;      &gt;<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;     Your problem stems from the use of &quot;distance&quot; geometry.  This<br>
method<br>
&gt; &gt;     assumes the<br>
&gt; &gt;     sign along the reaction coordinate does not change, i.e. always<br>
&gt; &gt;     positive or<br>
&gt; &gt;     always negative.  If the sign changes, this simple method fails.<br>
&gt; &gt;      You should be<br>
&gt; &gt;     using something like &quot;position&quot; to allow for a vector to be<br>
&gt; &gt;     specified.  Perhaps<br>
&gt; &gt;     you can reconstruct the PMF by separately analyzing the positive<br>
&gt; &gt;     restraint<br>
&gt; &gt;     distances and negative restraint distances (note here that<br>
&gt; &gt;     &quot;distance&quot; really<br>
&gt; &gt;     refers to a vector quantity, and thus it can have a sign), or<br>
&gt; &gt;     otherwise create<br>
&gt; &gt;     new .tpr files using &quot;position&quot; geometry, though I don&#39;t know if<br>
&gt; &gt;     g_wham will<br>
&gt; &gt;     accept them or not.<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;     -Justin<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;     --<br>
&gt; &gt;     ========================================<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;     Justin A. Lemkul<br>
&gt; &gt;     Ph.D. Candidate<br>
&gt; &gt;     ICTAS Doctoral Scholar<br>
&gt; &gt;     MILES-IGERT Trainee<br>
&gt; &gt;     Department of Biochemistry<br>
&gt; &gt;     Virginia Tech<br>
&gt; &gt;     Blacksburg, VA<br>
&gt; &gt;     jalemkul[at]<a href="http://vt.edu" target="_blank">vt.edu</a> &lt;<a href="http://vt.edu" target="_blank">http://vt.edu</a>&gt; | <a href="tel:%28540%29%20231-9080" value="+15402319080" target="_blank">(540) 231-9080</a><br>


&gt; &gt;     &lt;tel:%28540%29%20231-9080&gt;<br>
&gt; &gt;     <a href="http://www.bevanlab.biochem.vt.edu/Pages/Personal/justin" target="_blank">http://www.bevanlab.biochem.vt.edu/Pages/Personal/justin</a><br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;     ========================================<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt; Thank&#39;s!<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt; I managed to solve my g_wham problem by doing two things:<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt; 1. New tpr-files with proper pull code for g_wham.<br>
&gt; &gt; 2. I also needed to modify signs of pullf values: If value for pullx<br>
&gt; &gt; distance was negative, I reversed the sign of corresponding pullf<br>
value.<br>
&gt; &gt; I did that by my own script.<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt; The new pull code:<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt; ; Pull code<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt; pull            = umbrella<br>
&gt; &gt; pull_geometry   = direction<br>
&gt; &gt; pull_vec1       = 0 0 1<br>
&gt; &gt; pull_start      = yes<br>
&gt; &gt; pull_ngroups    = 1<br>
&gt; &gt; pull_group0     = POPC_POPS         ; reference group is bilayer<br>
&gt; &gt; pull_group1     = C-alpha_&amp;_r_92-94 ; group that is actually pulled<br>
&gt; &gt; pull_init1      = 0<br>
&gt; &gt; pull_rate1      = 0.0<br>
&gt; &gt; pull_k1         = 1000     ; kJ mol-1 nm-2<br>
&gt; &gt;<br>
&gt; &gt; I am little bit confuced, why I needed to tweak signes of pullf<br>
values.<br>
&gt; &gt; But like that I got the curve that resembles two half curve made for<br>
&gt; &gt; positive and negative pullx distances separately. That curve also<br>
makes<br>
&gt; &gt; sense from biochemical point of view.<br>
&gt; &gt;<br>
&gt;Such changes do not seem appropriate to me.  If you change the sign of<br>
&gt;the<br>
&gt;pulling force, you change the implication of what that value means.<br>
&gt;What<br>
&gt;happens if you run your simulations with the new (more appropriate)<br>
&gt;.mdp file?<br>
&gt;Do the forces have the same magnitude, but opposite sign?<br>
<br>
I don&#39;t think that the problem is so easy fixed. I had with another<br>
person about a month ago a lengthy discussion on the list.<br>
<br>
The problem is the following:<br>
If you use &#39;distance&#39; as pull_geometry the position of the minimum of<br>
the umbrella potential is determined by the vector connecting the ref-<br>
and pulled group, but there is no information about the direction.<br>
<br>
Assume this (1D):<br>
reference particle at origin (0)<br>
minimum of umbrella potential (1) - via pull_init1 = 1<br>
pulled particle at (0.5)<br>
-&gt; force acting of pulled particle 0.5*k<br>
-&gt; everything ok<br>
--------------------------------------------------------<br>
we look later and pulled particle moved to (-0.5)<br>
since we are in the same umbrella sampling windows the umbrella<br>
potential minimum should still be at (1) -&gt; force acting would be 1.5*k<br>
(this would be right if we had direction as the pull_geometry)<br>
BUT:<br>
we have pull_geometry=distance<br>
-&gt; minimum of umbrella potential is now at (-1)<br>
(why is this: from ref seen pull-group is now in the negative direction<br>
-&gt; pull_init tells use that we should go along this vector the distance<br>
1 -&gt; new position is now (-1))<br>
-&gt; force acting is now -0.5*k<br>
which is wrong (meaning physical not sensible)<br>
ok, the force is right (from the algorithm standpoint), but the fact<br>
that our minimum of the umbrella potential jumps around during the<br>
sampling screws everything<br>
--------------------------------------------------------------<br>
<br>
hope you get the idea about the origin of problem<br>
<br>
greetings<br>
thomas<br>
<br clear="all"></blockquote></div><br></div></div>It seems that it is safest if I simply rerun my all simulations... Then we will see how it really is. <br><br>I&#39;m not sure if I understand correctly, but doesn&#39;t Thomas&#39;s experience also suggest that for some strange algoritmic reason force get&#39;s wrong sign when distance gets negative with distance geometry? Or am I completely confuced? If it is so, wouldn&#39;t my trick then be justified? <br>

 <br>At least if I plot two half curves separately for positive and negative distances (I discarded all runs around zero), I get results that are compatible with my sign trick. And It also made sense biochemically.  But well, proper rerun does not leave any questions.<br>

<br>Does following pull code seem proper to you:<div class="im"><br><br> pull            = umbrella<br> pull_geometry   = direction<br> pull_vec1       = 0 0 1<br> pull_start      = yes<br> pull_ngroups    = 1<br> pull_group0     = POPC_POPS         ; reference group is bilayer<br>

 pull_group1     = C-alpha_&amp;_r_92-94 ; group that is actually pulled<br> pull_init1      = 0<br> pull_rate1      = 0.0<br> pull_k1         = 1000     ; kJ mol-1 nm-2<br>
<br><br></div>Regards,<br>Anni<br><br>-- <br>************************************************<br>Anni Kauko, Ph.D.<br>Post Doctoral Researcher<br><br>Structural Bioinformatics Laboratory<br>Dept. of Biosciences, Biochemistry<br>

Åbo Akademi University<br>20520 Turku, Finland<br>phone:  <a href="tel:%2B358%20%280%292%20215%204006" value="+35822154006" target="_blank">+358 (0)2 215 4006</a><br>mobile: <a href="tel:%2B358%20%280%2950-576%208656" value="+358505768656" target="_blank">+358 (0)50-576 8656</a><br>
<br>************************************************<br>
</div><br>