一、在北极星集群运行alphafold2和结构展示

在北极星集群运行alphafold2：

一、创建并进入lustre3文件夹（lustre1/2/4  gpfs1/2/3,运行比较慢）

mkdir /lustre3/groupname/yourname

二、单GPU执行：

四卡GPU：alphafold-g4c  your.fasta 

双卡GPU：alphafold-g2c  your.fasta  

 --------------------------------------------------------------------

例如: alphafold-g4c  1tce.fasta

daemo：

1、1TCE daemo：运行命令： alphafold-g4c  daemo_1tce

    daemo pdb文件 在example/1tce.pdb  1tce.pdb（点击下载  ，fasta文件 https://www.rcsb.org/fasta/entry/1TCE/display  ）

2、运行自带的daemo：   alphafold-g4c  daemo

one GPU maybe better!!   lustre3  maybe better!!!!!!!!!!!

三、更多 GPU 使用（不建议使用！！！大序列>1200以上未必能快，详细见后面表格）: 

双卡：alpha_more_gpu-g4c 2 1tce.fasta

三卡: alpha_more_gpu-g4c 3 1tce.fasta

四卡: alpha_more_gpu-g4c 4 1tce.fasta

双卡服务器双卡: alpha_more_gpu-g2c 2 1tce.fasta

四、生成的文件：

第一次运行，比如alphafold-g4c  daemo_1tce

1、会拷贝生成alphafold_yourname_time的文件夹，如alphafold_chen_064041

2、生成job.srp+时间的文件，多个结构预测建议修改后直接提交（sbatch job.srp+时间）这样可能会快很多很多，第一次生成文件后删掉提交任务就可以直接改用自己修改后的提交脚本

[chenfj@login12 test2]$ cat job.srp074306

#!/bin/bash

#SBATCH -J alp074306

#SBATCH -p gpu_4l

#SBATCH -N 1 

#SBATCH -o alp074306_%j.out

#SBATCH -e alp074306_%j.err

#SBATCH --no-requeue

#SBATCH -A chen_g1

#SBATCH --qos=cheng4c

#SBATCH --gres=gpu:1

#SBATCH --overcommit

#SBATCH --mincpus=7

hosts=`scontrol show hostname $SLURM_JOB_NODELIST` ;echo $hosts

echo CUDA_VISIBLE_DEVICES=$CUDA_VISIBLE_DEVICES

data=/lustre3/alphafold/alphafold-main/scripts

#data=/lustre3/alphafold/alphafold-main/scripts 

#data=/lustre2/alphafold-main/scripts 

#data=/gpfs1/files_share/alphafold/alphafold-main/scripts 

source /appsnew/source/Miniconda3-py38_4.10.3-alphafold.sh

cd /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305

time bash run_alphafold.sh -d  $data   -o /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/dummy_1tce.fasta/ -m model_1 -f /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/example/1tce.fasta -t 2021-07-30 -g -a $CUDA_VISIBLE_DEVICES 

.........

##############

注释一：其中data为所下载的各种文件，在哪个文件系统运行就会对应哪个文件系统，比如这次运行在lustre3上就是/lustre3/alphafold/alphafold-main/scripts

注释二：run_alphafold.sh可以更改的：

见链接：https://github.com/kalininalab/alphafold_non_docker

注释三：使用GPU比CPU快1倍，1tce的案例单卡GPU运行时间为20分钟左右（2-4卡也是20分钟），CPU运行时间是37分钟左右

注释四：输出在err，里面有总速度和每步速度

注释五：多个结构预测的时候，可以在 job.srp074306的........处加入所需要的结构提交比如，这样第二次以后的计算会快很多很多：

time bash run_alphafold.sh -d  $data   -o /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/dummy_1shc.fasta/ -m model_1 -f /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/example/1shc.fasta -t 2021-07-30 -g -a $CUDA_VISIBLE_DEVICES

.........

注意改红色的字体，第二次计算的时候会快很多：

改后的文件为job.srp074306：

#!/bin/bash

#SBATCH -J alp074306

#SBATCH -p gpu_4l

#SBATCH -N 1 

#SBATCH -o alp074306_%j.out

#SBATCH -e alp074306_%j.err

#SBATCH --no-requeue

#SBATCH -A chen_g1

#SBATCH --qos=cheng4c

#SBATCH --gres=gpu:1

#SBATCH --overcommit

#SBATCH --mincpus=7

hosts=`scontrol show hostname $SLURM_JOB_NODELIST` ;echo $hosts

echo CUDA_VISIBLE_DEVICES=$CUDA_VISIBLE_DEVICES

data=/lustre3/alphafold/alphafold-main/scripts

#data=/lustre3/alphafold/alphafold-main/scripts 

#data=/lustre2/alphafold-main/scripts 

#data=/gpfs1/files_share/alphafold/alphafold-main/scripts 

source /appsnew/source/Miniconda3-py38_4.10.3-alphafold.sh

cd /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305

time bash run_alphafold.sh -d  $data   -o /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/dummy_1tce.fasta/ -m model_1 -f /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/example/1tce.fasta -t 2021-07-30 -g -a $CUDA_VISIBLE_DEVICES

time bash run_alphafold.sh -d  $data   -o /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/dummy_1shc.fasta/ -m model_1 -f /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/example/1shc.fasta -t 2021-07-30 -g -a $CUDA_VISIBLE_DEVICES

########################

然后使用sbatch提交 sbatch job.srp074306

注释六：

Usage: run_alphafold.sh

Required Parameters:

-d     Path to directory of supporting data

-o   Path to a directory that will store the results.

-m  Names of models to use (a comma separated list)

-f   Path to a FASTA file containing one sequence

-tMaximum template release date to consider (ISO-8601 format - i.e. YYYY-MM-DD). Important if folding historical test sets

Optional Parameters:

-b    Run multiple JAX model evaluations to obtain a timing that excludes the compilation time, which should be more indicative of the time required for inferencing many

    proteins (default: 'False')

-g      Enable NVIDIA runtime to run with GPUs (default: 'True')

-a  Comma separated list of devices to pass to 'CUDA_VISIBLE_DEVICES' (default: 'all')

-p       Choose preset model configuration - no ensembling (full_dbs) or 8 model ensemblings (casp14) (default: 'full_dbs')

3、/lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/example下有pdb结构文件1tce.pdb

4、结果文件夹在/lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/dummy_1tce.fasta/下

/
  features.pkl
  ranked_{0,1,2,3,4}.pdb
  ranking_debug.json
  relaxed_model_{1,2,3,4,5}.pdb
  result_model_{1,2,3,4,5}.pkl
  timings.json
  unrelaxed_model_{1,2,3,4,5}.pdb
  msas/
  bfd_uniclust_hits.a3m
  mgnify_hits.sto
  uniref90_hits.sto

参考：https://github.com/deepmind/alphafold

5、可以使用pymol比较1tce.pdb和 ranked_{0,1,2,3,4}.pdb去align

下载链接：http://221.216.6.54:808/sys_bio_lib/software/pymol/

6、在 /lustre3/groupname/yourname/alphafold_yourname_time/alphafold/data/tools/_ 下

比如 /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_074305/alphafold/data/tools/

hhblits.py

hhsearch.py

hmmbuild.py

hmmsearch.py

jackhmmer.py

kalign.py

utils.py

可以修改这几个文件里面的参数。比如jackhmmer.py：

  def __init__(self,

               *,

               binary_path: str,

               database_path: str,

               n_cpu: int = 8,

               n_iter: int = 1,

               e_value: float = 0.0001,

               z_value: Optional[int] = None,

               get_tblout: bool = False,

               filter_f1: float = 0.0005,

               filter_f2: float = 0.00005,

               filter_f3: float = 0.0000005,

               incdom_e: Optional[float] = None,

               dom_e: Optional[float] = None,

               num_streamed_chunks: Optional[int] = None,

               streaming_callback: Optional[Callable[[int], None]] = None):

7、更多GPU，不建议使用！：

两个卡   alpha_more_gpu-g4c 2 1tce.fasta

其他：

 or: alpha_more_gpu-g4c 3 1tce.fasta

 or: alpha_more_gpu-g4c 4 1tce.fasta

 or: alpha_more_gpu-g2c 2 1tce.fasta

8、daemon_1tce和结果展示:

在lustre3上，用1个GPU卡跑是20分钟，用默认CPU跑是37分钟

在lustre3你的文件夹下运行：

alphafold-g4c  daemo_1tce

结果见上面描述：

浅棕色是1TCE的晶体结构，青色是预测的结构。在lustre3上，用1个GPU卡跑是20分钟，用默认CPU跑是37分钟

9，不能超过一个蛋白链：

如：

>2JO9_1|Chain A|Itchy E3 ubiquitin protein ligase|Mus musculus (10090)
GAMGPLPPGWEKRTDSNGRVYFVNHNTRITQWEDPRS
>2JO9_2|Chain B|Latent membrane protein 2|null
EEPPPPYED

More than one input sequence found in /lustre3/chen/alphafold/test/test2/alphafold_chen_005/2JOV.fasta

五、多个测试结果，从100个氨基酸到2470个氨基酸的结构：

绿色是2JO9的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件2jo9.zip

绿色是3FDT的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件3fdt.zip

绿色是3DGL的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件3dgl.zip

绿色是3B2U的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件3b2u.zip

绿色是3B2U的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件3b2u.zip

绿色是3AY6的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件3ay6.zip

plk1 PTB 3DB6：

绿色是3DB6的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件3db6.zip

绿色是1OFG的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件1ofg.zip

绿色是1MUU的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件1muu.zip

绿色是1E7M的晶体结构，青色是预测的结构 pse文件1e7m.zip

绿色是2V5P的晶体结构，青色是预测的结构  pse结构 2v5p.zip

绿色是1CF3的晶体结构，青色是预测的结构  pse结构1cf3.zip

绿色是6HN1的晶体结构，青色是预测的结构  pse结构 6hn1.zip

绿色是4A5S的晶体结构，青色是预测的结构  pse结构 4a5s.zip

绿色是4ANU的晶体结构，青色是预测的结构,划圈的是补充的结构。  pse结构4anu.zip

绿色是6EQC的晶体结构，青色是预测的结构  pse结构6eqc.zip

绿色是7LZH的晶体结构，青色是预测的结构pse文件下载 71zh.zip

绿色是5L6H的晶体结构，青色是预测的结构，几个连接出比较好，pse文件下载5l6h.zip

绿色是2F18的晶体结构，青色是预测的结构pse文件下载2f18.zip

绿色是1G9A的晶体结构，青色是预测的结构，箭头所指示的是不能叠合的原因，α螺旋改变方向。pse文件下载1g9a.zip

绿色是1T3T的晶体结构，青色是预测的结构pse文件下载1t3t.zip

绿色是5KIS的晶体结构，青色是预测的结构pse文件下载 5kis.zip

绿色是6MU1的晶体结构，青色是预测的结构pse文件下载6mu1.zip

接上表

PDB 结构 1TCE的结果波动也是很大：表格三