AutoDock Vina Ehpc计算巢快速部署
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概述
分子对接（Molecular docking）是虚拟药物筛选中的关键环节。AutoDock Vina作为一款开源的分子对接软件，具有速度快、算法准确等优点，特别适用于搭建基于分子对接的虚拟筛选，它基于MGLTools工具包进行使用。MGLTools包括AutoDock Tools（ADT）和Python Molecular Viewer（PMV）。ADT用来为Vina生成输入文件，PMV用来查看结果。更多信息，请参见AutoDock Vina和MGLTools。
前提条件
部署AutoDock Vina社区版服务实例，需要对部分阿里云资源进行访问和创建操作。因此您的账号需要包含如下资源的权限。 说明：当您的账号是RAM账号时，才需要添加此权限。
| 权限策略名称 | 备注 |
|---|---|
| AliyunECSFullAccess | 管理云服务器服务（ECS）的权限 |
| AliyunVPCFullAccess | 管理专有网络（VPC）的权限 |
| AliyunROSFullAccess | 管理资源编排服务（ROS）的权限 |
| AliyunEHPCFullAccess | 管理弹性高性能计算（EHPC）的权限 |
| AliyunNASFullAccess | 管理文件存储（NAS）的权限 |
| AliyunComputeNestUserFullAccess | 管理计算巢服务（ComputeNest）的用户侧权限 |
计费说明
AutoDock Vina社区版在计算巢部署的费用主要涉及：
- 弹性高性能计算集群（EHPC）费用
- 文件系统（NAS）费用
- 流量带宽费用
部署架构
- 部署由一个ehpc集群组成，ehpc集群中包括manager节点、schedule节点和compute节点
- 服务使用nas-cpfs构建高性能共享文件系统
参数说明
| 参数组 | 参数项 | 说明 |
|---|---|---|
| 服务实例 | 服务实例名称 | 长度不超过64个字符，必须以英文字母开头，可包含数字、英文字母、短划线（-）和下划线（_） |
| 地域 | 服务实例部署的地域 | |
| 付费类型 | 资源的计费类型：按量付费和包年包月 | |
| EHPC集群配置 | 集群登录密码 | 长度8-30，必须包含三项（大写字母、小写字母、数字、 ()`~!@#$%^&*-+=|{}[]:;'<>,.?/ 中的特殊符号） |
| Ehpc部署模式 | Tiny，Simple，Standard | |
| 计算节点实例类型 | 可用区下可以使用的计算节点规格 | |
| 计算节点数量 | 计算节点数量, 可选值: 1-99 | |
| 登录节点实例类型 | 可用区下可以使用的登录节点规格 | |
| 管控节点数量 | 管控节点数量, 可选值: 1,2,4 | |
| EHPC集群用户配置 | 用户密码 | 长度8-30，必须包含三项（大写字母、小写字母、数字、()~!@#$%^&*-_+=\ |
| 用户名称 | 登录集群所用的用户名，默认为lammps | |
| 网络配置 | 可用区 | ECS实例所在可用区 |
| VPC ID | 资源所在VPC | |
| 交换机ID | 资源所在交换机 |
部署流程
-
访问计算巢AutoDock Vina社区版部署链接，按提示填写部署参数：
-
参数填写完成后可以看到对应询价明细，确认参数后点击下一步：确认订单。
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确认订单完成后同意服务协议并点击立即创建 进入部署阶段。
使用流程
步骤一：通过控制台连接集群
- 登录弹性高性能计算控制台。
- 在顶部菜单栏左上角处，选择地域。
- 在左侧导航栏，单击集群。
- 在集群页面，找到在计算巢部署好的目标集群，单击远程连接。
- 在远程连接页面，输入集群用户名、登录密码和端口，单击ssh连接。
步骤二：提交作业
本文通过模拟小分子配体和生物大分子受体相互作用的过程，预测配体与受体的结合模式和亲和力，模拟实现对药物的筛选。目前商业应用较广泛的Specs、Enamine和ChemDiv化合物库，均可提供大量配体模拟计算配体和给定受体的相互作用。由于不同配体之间没有依赖，因此可以大规模并行处理。本文同样适用于其它大批量、高并发处理需求的生物、医药等场景。
1.下载并解压作业文件。
说明:如果集群中没有安装git，请先执行sudo yum install -y git安装git。
下载作业文件
git clone https://code.aliyun.com/best-practice/022.git
解压作业文件
cd 022
tar xzvf vina-ehpcarrayjob.tar.gz
2.修改配置文件。
cd vina-ehpcarrayjob
vim conf.txt
在conf.txt中，删除以下两行内容：
receptor = 1fkn_rgd.pdbqt
ligand = $file
3.创建作业脚本，命名为vina.sh。
cd /home/vinatest
vim vina.sh
脚本内容如下：
#!/bin/bash
#PBS -N vina_job
#PBS -l nodes=1:ppn=2
#PBS -l walltime=00:10:00
#PBS -j oe
#PBS -v receptor="022/vina-ehpcarrayjob/1fkn_rgd.pdbqt",ligand="022/vina-ehpcarrayjob/test/ligand_1.pdbqt",config="022/vina-ehpcarrayjob/conf.txt"
cd $PBS_O_WORKDIR
ppn="$NCPUS"
cd $PBS_O_WORKDIR
vina --receptor $receptor --config $config --ligand $ligand --out out.pdbqt --cpu $ppn
4.提交作业。
qsub vina.sh
预期返回如下，表示生成的作业ID为0.scheduler。
0.scheduler
步骤三：查看作业结果
1.查看作业运行情况。
qstat -x 0.scheduler
预期返回如下，当返回信息中S为R时，表示作业正在运行中；当返回信息中S为F时，表示作业已经运行结束。
Job id Name User Time Use S Queue
---------------- ---------------- ---------------- -------- - -----
0.scheduler vina_job vinatest 00:01:56 F workq
2.使用VNC可视化查看作业结果。
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打开VNC。 控制台操作时系统会自动打开集群安全组 12016 端口。
1.在弹性高性能计算控制台的左侧导航栏，单击集群。
2.在集群页面，找到目标集群，单击更多 > VNC。
3.使用VNC远程连接可视化服务。具体操作，请参见连接可视化服务。
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在VNC窗口中，选择Application>System Tools>Terminal。
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在Terminnal中执行命令 /usr/local/bin/adt /home/vinatest/022/vina-ehpcarrayjob/1fkn_rgd.pdbqt /home/vinatest/out.pdbqt ，打开AutoDock Tools并加载作业结果。
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在弹出的AutoDock Tools窗口中加载模型后，显示结果如下：
