2019.03.05

ROCKS7(CentOS7.4)のインストールと設定メモ


OSとしてROCKS7を利用してAMD Ryzen Threadripper 2990WXを搭載したマシンから構成されるPCクラスターを構築したときのメモ。

・ROCKS7の親ノードへのインストールは、
Rocks 7: Install and Configure Your Frontend
PCクラスタ構築のためのオープンソースLinux OS:Rocks
を見ながらすすめていけばよい。

・大学がインターネット認証システムを使用しており、認証を済ませておかないとrollサーバーから自動ダウンロードができない。そこで先に適当なOSをインストールし、ブラウザを起動して親ノードでの認証を済ませておく。

・ROCKS7のインストール方法は、ROCKS5やROCKS6と若干異なる。
ROCKS5:親ノード、子ノードともにDVD-ROMを利用
ROCKS6:親ノードはDVD-ROMを利用;子ノードは親ノードからネットワークで自動インストール
ROCKS7:親ノードはkernel roll(1.2 GB)だけDVD-ROMを利用し、残りのroll(10 GB以上)はrollサーバーから自動ダウンロード;子ノードは親ノードからネットワークで自動インストール

・ROCKS7のインストールは、
kernel-7.0-0.x86_64.disk1.iso
をダウンロード後にDVDに焼いて使用した。

・親ノードのUEFI(BIOS)の設定を前もって行っておく。
SMT (Hyper-threadingのAMD版)off
ブートオーダーを
1. DVD
2. SSD
と設定し、DVDはAHCIを選んで起動した。

・言語はEnglishしか選択してはいけない。

・Timezoneの設定ではなぜかAsia/Tokyoで設定できなかったので、OSのインストール後にすぐに再設定した。

・パーティションはマニュアル設定を選ぶ。/dev/sdaにはインターネット認証のためにインストールしたOSが残っているので、これを選択後に"–"をクリックして削除し、そのあとに赤色で表示されているAuto〜をクリックしてパーティションの設定を行った。

・rollのダウンロードとインストール完了には3時間以上かかる。

・reboot後にユーザ設定ができるような画面になっていたが、ここではしない

・一般ユーザアカウント(例:Randy)の作成と設定のシンクロは、rootユーザで、次のコマンドラインで行う。
# useradd Randy
# passwd Randy
# rocks sync users

・子ノードのUEFI(BIOS)の設定を前もって行っておく。
SMT (Hyper-threadingのAMD版)off

boot order
1. DVD
2. LAN
3. SSD
CSM enable
LAN UEFI only
としておく。
(1. DVD 2. LANとするのはROCKS5の名残かも・・)

Gaussianのスクラッチディスクに使用する/dev/sdbは6TBのHDDなので、partedコマンドを用いてパーティションを行う。
次のサイトを参考にし、ファイルシステムの作成や自動マウント設定も通常通りに行う。
Linux: 2TB以上あるUSBハードディスクを認識させる方法

・リモートマシンからパスワード無しのssh接続の設定は、
SSHで、RSAキーを使ったパスワード無しのログイン方法
等を参考にして行う。

・Gaussianを用いた構造最適化において、子ノードでの計算が途中で終了してしまう場合がある。その原因の一つとして、計算が極めて重いときにはファイルの書き換えの頻度も極めて少なくなり、結果として親ノードと子ノード間のssh接続がタイムアウトするせいであると考えられた。そこで定期的に親ノードと子ノード間の接続応答確認を行わせるために、親ノードでsshd_configの書き換えとsshdデーモンの再起動を行ったところ、計算途中での終了はなくなった(CondorやSGEなどのジュブスケジューラーを使えば良いのかもしれないが・・)。
#vi /etc/ssh/sshd_config
ClientAliveInterval 60
#systemctl restart sshd
ssh 接続をタイムアウトしないようにする
SSHのタイムアウト防止策

Gangliaでメトリックを収集できていなかったので、ググったところ、
Gangliaでシステムモニタリング
gangliaの挙動がおかしいときのチェック項目
が参考になり、次のコマンドを打ちデーモンを再起動すると収集できるようになった。
# service gmetad restart

2016.11.22

フリーウェアを用いた立体配座生成、分子ドッキング、エネルギー極小化、結合自由エネルギー計算

シェル/ターミナル上でコマンドラインを利用した立体配座生成、分子ドッキング、エネルギー極小化、結合自由エネルギー計算について記述した。
使用する(アカデミック)フリーウェアは、
Balloon
Open Babel
MOPAC2016
UCSF Chimera
AutoDock Vina
AmberTools16
である。


2016.11.21

Open Babel 2.4.1のインストール(Mac/Linux)

Open Babelのバージョン2.4.0が2016.09.21に、バージョン2.4.1が2016.10.10にリリースされた。
Mac版は以前、バージョン2.3.1のパッケージファイルがダウンロードできインストールが簡単であったが、新しいバージョンでは現在ソースコードのみの提供となっている。そこで、Mac/Linuxでソースコードをコンパイルしてインストールを試みる。
(追記:Macではパッケージ管理システムの一つであるHomebrewを経由してラクにインストールできるようです)

なお、MacではXcodeのインストールが必須で、MacPortsもインストールしてGCC49あたりをインストールしておいてもいいかもしれない。

Open Babelをインストールする前に、以下のプログラムをインストールする必要がある。
cmake
Eigen(オプション)
これらのtar.gzファイルをダウンロードし、シェル/ターミナルにて管理者権限でそれらを/usr/localにコピーしておく。そして以下のようにしてインストールを進める。
# tar xvzf cmake-3.7.0-rc2.tar.gz
# cd cmake-3.7.0-rc2
# ./configure
# make
# make install
(参考)Ubuntu に cmake を install する。

# tar xvzf eigen-eigen-b9cd8366d4e8.tar.gz
# mkdir build_dir
# cd build_dir
# cmake /usr/local/eigen-eigen-b9cd8366d4e8
# make install

# tar xvzf openbabel-2.4.1.tar.gz
# mv openbabel-2.4.1 ob-src
# mkdir ob-build
# cd ob-build
# cmake ../ob-src 2>&1 | tee cmake.out
# make 2>&1 | tee make.out
# make install
# exit
(参考)Install (source_code)

$ babel
と打つと
No output file or format spec!
Open Babel 2.4.1 ...
と出力され、インストールを確認できる。

$ babel -H
と打つと使い方を確認できる。

詳細な使い方などは、
Supported File Formats and Options
Tutorial:Basic Usage
Tutorial:Other Tools
Generate multiple conformers

なお、ホームディレクトリの.bashrcファイルに次の設定を記述しておいたほうが良いかもしれない。
export PATH=$PATH:/usr/local/bin
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/lib


2015.07.03

UCSF Chimeraの使い方(2)

Chimeraを用いて、薬物-タンパク質複合体の立体構造を可視化し、
その相互作用における水素結合の様子を調べる。
再びイマチニブ-ABL複合体の結晶構造(PDB_ID:1iep)を用いる。

新規に分子を表示させたいときは、
プルダウンメニューから、
File -> close session
とし、
起動画面の右側の履歴から"1iep.pdb"をクリックする。


独立な分子が2つあるので、まず一方の分子を隠すことにする。
プルダウンメニューから、
Select -> Chain -> B
とし、Bを選択する。


次に
Action -> Atoms/Bonds -> hide
とし、B分子のstick表示を隠す。


次に
Action -> Ribbon -> hide
とし、B分子のRibbon表示を隠す。


緑色球の塩化物イオンと
赤色球の結晶水を隠すために
Select -> Residue -> CL
Actions -> Atoms/Bonds -> hide
Select -> Residue -> HOH
Actions -> Atoms/Bonds -> hide
とする。



水素結合を表示させるために次のような手順ですすめる。
プルダウンメニューから、
Tools -> Structure Analysis -> FindHBond
とする。


すると次のようなH-Bond Parametersパネルが開くので、
デフォルトのまま"Apply"をクリックすると、
水素結合が表示される。



水素結合を形成している2原子間の正確な距離を知りたい場合、
まず1番目の原子をコントロールキーを押しながらクリックし選択する。


次に2番目の原子をコントロールキーとキーとshiftキーを押しながらクリックし選択する。
(複数の原子を選択する場合、2番目以降は常にコントロールキーとキーとshiftキーを押しながらクリックし選択する)
選択を間違えた場合は、controlキーを押しながら背景をクリックすればよい。


次にプルダウンメニューから、
Tools -> Structure Analysis -> Distances
とすると、Structure Measurementパネルが開くので、
"Create"ボタンをクリックすると、
距離情報が表示される。



最後に、リガンドとリガンドから5 Å以内のアミノ酸残基だけを表示させる。
Select -> Structure -> ligand
とし、リガンドを選択する。


次に、
Select -> Zone ...
とすると、Select Zone Parametersパネルが開くので、
☑ < 5.0 angstros from currently selected atoms
とし、"OK"をクリックすると、
リガンドとリガンドの原子から5 Å以内のアミノ酸残基だけ選択される。


次に、
Select -> Invert (selected models)
とし、選択部分を反転させる。


Actions -> Atoms/Bonds -> hide
とすると、選択されたアミノ酸残基のstick表示が隠される。
しかし,いくつかのアミノ酸が中途半端に表示されてしまう。


中途半端に表示されたアミノ酸の原子をコントロールキーとキーとshiftキーを押しながらクリックし選択してゆき、
最後に↑キーを押して選択範囲を広げた後に、
Actions -> Atoms/Bonds -> show
とし、選択されたアミノ酸をすべて表示させる。


アミノ酸の種類やその番号を知りたいときは、
アミノ酸の原子の上にマウスのカーソルを置くと
アミノ酸とその番号、および原子の種類が表示される。




2015.06.30

UCSF Chimeraの使い方(1)

カリフォルニア大学サンフランシスコ校のFerrin教授等によって開発されている
Chimeraは直感的に操作できる使いやすい3Dビューアーである。
実行ファイルのダウンロードはココから行える。
Chimeraを起動すると次のようなウィンドウが現れる。

矢印の"Fetch"をクリックすると、次のようなウィンドウが表示されるので、
PDBの空欄に表示させたいタンパク質等のPDBファイルのID(例えば1iep)を入力する。


するとChimeraがPDBファイルをダウンロードし立体構造を表示してくれる。表示させている構造は
イマチニブ-ABL複合体である。
この結晶構造においては、独立な分子が2つ存在することがわかる。
デフォルトでは主にリボン表示になる。


マウス操作は(Macではデフォルトで)、
1)左ボタンドラッグで分子の回転
2)ホイールあるいは右ボタンドラッグでで拡大縮小
3)中ボタンドラッグで移動
である。
1)において、回転中心を決めたい場合がある。その場合、
"controlキーを押しながら"回転中心としたい原子をクリックし選択する。
すると、選択された原子がハイライトされる。
次にプルダウンメニューで、
Actions -> Set Pivot
により回転中心を設定することができる。
選択をクリアするためには、controlキーを押しながら背景をクリックすれば良い。


リガンドであるイマチニブの表示をstickからsphereに変更したい場合、
リガンド上の適当な原子を"controlキーを押しながら"クリックし選択する。


次に選択の範囲を広げるために"↑キー"を押すと、リガンド全体が選択される。


プルダウンメニューで、
Actions -> Atoms/Bonds -> sphere
と選択すると


リガンドがsphereで表示される。
選択をクリアするためには、controlキーを押しながら背景をクリックする。


タンパク質の原子とリガンドの原子の相互作用を詳しく知りたい場合、
結合を全て表示させ、リボン表示を隠したほうが良い。
その場合、プルダウンメニューで、
Actions -> Atoms/Bonds -> show
Actions -> Ribbon -> hide
とする。
リガンドがタンパク質のアミノ酸残基に隠れて見づらい場合が多々ある。
そのときは表示させたい範囲を制限してやれば良い。
その場合、プルダウンメニューで、
Tools -> Viewing Controls -> Side View
と選択する。


すると、次のようなViewingパネルが開くので、
黄色のバーをマウスでスライドさせることで表示させたい範囲を制限することができ、
タンパク質内部に埋もれているリガンドのタンパク質との相互作用の様子を知りやすくなる。


なお、リガンドをsphereで表示させていれば、リガンドがタンパク質内部に埋もれていてもそれほど見にくくはないかもしれない。


この表示状態での構造を保存したい場合、
プルダウンメニューで、
File -> Save Session As ...
と選択すると次のようなウィンドウが現れるので、
保存場所と名前を決めて保存する。
拡張子は.pyとなる。


保存した.pyファイルは
プルダウンメニューで、
File -> Restore Session ...
で選択すると表示される。

画像の保存は、
プルダウンメニューで、
File -> Save Image ...
である。
ファイルサイズを考慮しながら、
Image widthとheightは変更したほうが良い。
またImage OptionsのRenderingにおいて、
レイトレーシングのPOV-Rayを選択できるが、
Image widthとheightを小さくしておかないと
計算時間がかなりかかる。




2015.06.24

YouTubeの動画再生速度を調節する。

動画チュートリアル等の再生速度は矢印で示した設定において変更できる。




2014.09.08

Firefoxにライフサイエンス辞書をインストールする。

Firefoxのアドオンの一つであるライフサイエンス辞書(LSD)をインストールして、生命科学における様々な英語の意味をラクに知るようにする。

Firefoxを起動し、ツール→アドオンを選択。


検索バーで"ライフサイエンス辞書"と入力する。


"利用可能なアドオン"をクリックすると、ライフサイエンス辞書ツールが見つかる。


"詳細"をクリックすると、内容がわかる。


"インストール"をクリック後、インストールされたら"今すぐ再起動"をクリックし、Firefoxを再起動する。


再起動後には使い方が記された頁が現れる。
WEBページ上で知りたい英単語の上にマウスのポインターを重ねると意味がすぐに表示される。
これは便利!


Firefoxの上部には"LSD"という項が新たに追加される。
チェックボタンが入っている時、LSDが有効になる。
無効にしたければ、"☑LSD"をマウスで選択すれば良い。
有効にするときは、再度"LSD"をマウスで選択する。


"設定"を選択すると、細かい表示設定ができる。


使用例




2014.07.29

Chem3Dを使わず,Avogadroを使ってChemDrawで描いた化学構造を3D分子に変換にする。

AvogadroというGUIを使えば,Chem3DやMac版OpenBabelを使わず,ChemDrawで描いた化学構造を簡単に3D分子に変換できる。
Avogadroのインストールはココからダウンロードして進めていけば良い。


インストールが終わったらAvogadroを起動する。OpenからChemDrawで作画したsdfファイルを開いてYesを選択すれば自動で3D分子に変換し表示してくれる。保存はmol2やPDB形式などでできる。


これでもうChem3Dは必要ない。MOPACやGaussianのインプットファイルも作成できる。配座探索もできるが,全くパワフルでなく,おまけ程度の機能であるようだ。また表示や画像出力もイマイチなので,表示された3D分子をPDB形式等で保存後,Jmolで表示・画像出力させたほうが良さそうだ。




2014.07.28

Chem3Dを使わず,OpenBabelを使ってChemDrawで描いた化学構造を3D分子に変換にする。

Chem3DのMac版が無くなってから久しい。ここではChem3Dを使わず,ChemDrawで描いた化学構造をOpenBabelを使用して3D分子に変換する方法を記す。
Mac版OpenBabelのインストールはココからダウンロードして進めていけば良い。


インストールが終わったらターミナルを起動し,"babel"と入力してみる。インストールが正常に行われていれば次のように出力されるはず。パスは自動で通してくれている(と思う)。


使い方の詳細は,例えばココを参照。


現在のディレトリを確認("pwd")後,Desktopディレクトリに移動("cd")する。新規にtestというディレクトリを作成("mkdir")後,testディレクトリ移動("cd")する。各コマンドについては,例えばココを参照。

Finderでもデスクトップにtestというディレクトリが新規に生成していることを確認できる。

ChemDrawで3Dにしたい化学構造を(絶対配置を考慮して)描く。


このあと重要なことは,"MDL SDfile"形式で"test"ディレクトリに保存することである。拡張子として"sdf"を用いる。こうすると,化学構造のの各原子が座標で記されたテキストファイル(sdfファイルフォーマット)として保存できる。ファイル名を,例えば,"test.sdf"とする。cdxml形式での保存もしておいたほうが良いかもしれない。


ターミナルで"ls"と入力し,sdf形式で保存されていることを確認する。


"gen3d"オプションを用い,次のように入力すると2D→3D変換を瞬時に行うことができる。
babel --gen3d -isdf test.sdf -omol2 test.mol2
"gen3d"オプションの前にはハイフンを2つ,isdfとomol2の前にはハイフンを1つ付ける。


mol2形式で出力させると,デフォルトで電荷を割りつけてくれる。一番右の列の数値が各原子の電荷に相当する。mol2ファイルは電荷情報を含むため,DOCKのような分子ドッキングプログラムでよく用いられる構造ファイルフォーマットである(AutoDockやAutoDock Vinaでは,mol2ファイルからさらにpdbqtファイルに変換してから使用する)。
ターミナルで"more test.mol2"と入力するとtest.mol2の内容を確認できる。終了したいときは"q"を入力する。


出力された3D構造をJmolで確認する。Jmolはダウンロード後解凍し,jmol.jarファイルをコピー後デスクトップにペーストし,それをダブルクリックすると起動する(と思う)。あとは直感的に操作できる。絶対配置は特に注意して確認する。


分子ビルダーを用いなくてもChemDrawから3D分子を瞬時に構築できるので,複雑な化学構造をもったものほどこのやり方は威力を発揮する(と思う)。

babelによる3D変換後の構造は下図。

X線結晶構造は下図。


なお,WindowsではOpenBabelのGUI版があり,コマンドを用いること無く3D変換を行える。番号順にに指定していき,最後に"CONVERT"をクリックする。


生成した3D構造は分子力場計算で自動でクリーンされている一方,それが最安定構造である保証はない。よって,取りうる配座が多い分子の最安定構造を知りたければ配座探索を行う必要がある(配座探索の方法としては,例えばココ,あるいはMOE,SPARTAN,CONFLEX,ChemBio3D等を使用する)。




2014.07.25

Firefoxで検索をスマートに行う

右上の検索バーの検索エンジンは色々と追加できる。


プルダウンメニューから"検索バーの管理···"を選択


"検索エンジンを追加···"をクリック


検索バーで,例えばYouTubeで検索し,"Firefoxへ追加"をクリック


Firefoxの再起動が必要なら行い,検索バーでYouTubeを選択し検索する。


検索バーで検索エンジンを指定しておくと,検索したい語句を選択後右クリックで指定した検索エンジンを使用し検索できる。




2014.07.01

Macで同じアプリを複数同時に使いたい

ターミナル上で、open -n /Applications/Chimera.appなどと入力する。
あとは↑キーで入力を繰り返せば良い。

複数のChimeraを同時に表示している。