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XTC分子轨迹处理与构象分析

共计 30 章节
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01
XTC轨迹文件简介
XTC格式起源 · 特点 · 与GROMACS的关系
XTC轨迹文件简介
02
分子动力学轨迹基础
轨迹文件类型（XTC · TRR · DCD等）
分子动力学轨迹基…XTC
03
开发环境搭建
安装Python · MDAnalysis · MDTraj
开发环境搭建Python
04
读取XTC文件（MDAnalysis）
Universe与Topology基… · 加载轨迹和拓扑
XTCMDAnalysis
05
读取XTC文件（MDTraj）
load函数 · 轨迹对象属性 · 快速访问坐标
XTCMDTraj
06
轨迹基本属性获取
帧数 · 时间步长 · 原子数
轨迹基本属性获取帧数
07
原子选择与索引
MDAnalysis选择语法（ato… · residue name · chain等）
原子选择索引
08
坐标数据提取
获取单帧或连续帧的原子坐标 · 转换为numpy数组 · reshape操作
坐标数据提取获取单帧或连续帧…
09
帧迭代与切片
for循环遍历帧 · 步长采样 · 帧范围切片
帧迭代切片
10
时间序列提取
从轨迹中抽取势能 · 温度 · 压力等随时间变化的信息
时间序列提取从轨迹
11
RMSD计算
均方根偏差定义 · 对齐后RMSD（least-squa… · 使用MDAnalysis的rmsd函…
RMSD计算
12
RMSF计算
均方根涨落 · 分析残基柔性 · 与RMSD区别
RMSF计算
13
回转半径（Rg）计算
定义 · 使用MDAnalysis.rg · 蛋白质折叠判断
Rg回转半径
14
溶剂可及表面积（SASA）计算
Lee-Richards算法 · 使用MDAnalysis.sasa模…
SASA溶剂可
15
氢键分析
几何判据（距离 · 角度） · MDAnalysis.hbonds
氢键分析几何判据
16
径向分布函数（RDF）计算
水分子围绕溶质 · 离子配对 · MDTraj的rdf函数
RDF径向分布函数
17
角度与二面角分析
计算特定二面角随时间变化 · 使用MDAnalysis.analy…
角度二面角分析
18
聚类分析
基于构象的K-means · 层次聚类 · 使用MDTraj或Scikit-le…
聚类分析K-means
19
主成分分析（PCA）
协方差矩阵 · 特征向量 · 投影轨迹
PCA主成分分析
20
轨迹可视化（静态图）
使用matplotlib绘制RMSD… · Rg曲线 · 时间序列图
轨迹可视化静态图
21
轨迹可视化（交互式）
使用NGLview在Jupyter中… · 动画播放
轨迹可视化交互式
22
保存与导出处理结果
写入子轨迹 · 对齐后轨迹 · 为XTC/TRR格式
保存导出处理结果
23
轨迹对齐与最小二乘拟合
消除整体平移和旋转 · 参考结构选择 · fit方法
轨迹对齐最小二乘拟合
24
水分子与离子分析
水合层分布 · 离子配对频率 · 离子迁移路径
水分子离子分析
25
膜相关分析
脂质双层厚度 · 序参数 · 面积/脂质计算
膜相关分析脂质双层厚度
26
多轨迹合并与比较
将多个模拟片段的轨迹连接 · 或统计比较不同条件下的轨道
多轨迹合并比较
27
性能优化
使用多线程（joblib） · Dask分块处理大型轨迹 · 减少内存占用
性能优化joblib
28
批量处理脚本
自动化多个模拟目录的轨迹分析 · 生成汇总报告
批量处理脚本自动化多个模拟目…
29
实践项目1
蛋白质构象变化分析——以一个蛋白打开… · 计算RMSD · Rg
实践项目1蛋白质构象变化分…
30
实践项目2
配体结合过程轨迹分析——计算配体-蛋… · 氢键数目 · 结合自由能（MM-PBSA简介）
实践项目2配体结合过程轨迹…