| 1 | c**************************************************************
|
|---|
| 2 | c
|
|---|
| 3 | c This file contains the subroutines: hbond,chhb,ishybd,
|
|---|
| 4 | c ishybdo,nursat,interhbond
|
|---|
| 5 | c
|
|---|
| 6 | c Copyright 2003-2005 Frank Eisenmenger, U.H.E. Hansmann,
|
|---|
| 7 | c Shura Hayryan, Chin-Ku
|
|---|
| 8 | c Copyright 2007 Frank Eisenmenger, U.H.E. Hansmann,
|
|---|
| 9 | c Jan H. Meinke, Sandipan Mohanty
|
|---|
| 10 | c
|
|---|
| 11 | c **************************************************************
|
|---|
| 12 |
|
|---|
| 13 |
|
|---|
| 14 | subroutine hbond(nml,mhb,ipr)
|
|---|
| 15 | c .................................................................
|
|---|
| 16 | c PURPOSE: find hydrogen bonds in molecule 'nml'
|
|---|
| 17 | c
|
|---|
| 18 | c prints HBonds, if ipr > 0
|
|---|
| 19 | c
|
|---|
| 20 | c OUTPUT: mhb - number of hyd.bds. of type i->i+4
|
|---|
| 21 | c
|
|---|
| 22 | c to INCL.H:
|
|---|
| 23 | c
|
|---|
| 24 | c ntyhb - number of different types of hyd. bds. found
|
|---|
| 25 | c nutyhb - number of hyd.bds. found for each type
|
|---|
| 26 | c ixtyhb - index for each type of hyd. bd. composed as
|
|---|
| 27 | c (atom idx. of H) * 1000 + atm.idx. of acceptor
|
|---|
| 28 | c
|
|---|
| 29 | c CALLS: chhb,ishybd (ishybdo),nursat
|
|---|
| 30 | C
|
|---|
| 31 | c................................................................
|
|---|
| 32 |
|
|---|
| 33 | include 'INCL.H'
|
|---|
| 34 |
|
|---|
| 35 | cf2py intent(out) mhb
|
|---|
| 36 | parameter (atbase=mxat)
|
|---|
| 37 | logical ishb
|
|---|
| 38 |
|
|---|
| 39 |
|
|---|
| 40 | do i=1,mxtyhb
|
|---|
| 41 | nutyhb(i) = 0
|
|---|
| 42 | ixtyhb(i) = 0
|
|---|
| 43 | enddo
|
|---|
| 44 | ntyhb=0
|
|---|
| 45 | if (nml.eq.0) then
|
|---|
| 46 | ntlvr = nvr
|
|---|
| 47 | ifivr = ivrml1(1)
|
|---|
| 48 | else
|
|---|
| 49 | ntlvr=nvrml(nml)
|
|---|
| 50 | if (ntlvr.eq.0) then
|
|---|
| 51 | write (*,'(a,i4)')
|
|---|
| 52 | # ' hbond> No variables defined in molecule #',nml
|
|---|
| 53 | return
|
|---|
| 54 | endif
|
|---|
| 55 |
|
|---|
| 56 | ifivr=ivrml1(nml)
|
|---|
| 57 | c Index of last moving set
|
|---|
| 58 | i1s=imsml1(nml)+nmsml(nml)
|
|---|
| 59 | endif
|
|---|
| 60 | c Loop over all variables
|
|---|
| 61 | do io=ifivr+ntlvr-1,ifivr,-1
|
|---|
| 62 | c Get index of variable
|
|---|
| 63 | iv=iorvr(io)
|
|---|
| 64 | c Index of next to last moving set
|
|---|
| 65 | i2s=i1s-1
|
|---|
| 66 | c Index of moving set belonging to iv
|
|---|
| 67 | i1s=imsvr1(iv)
|
|---|
| 68 | c Loop over all moving sets between the one belonging to iv and the
|
|---|
| 69 | c next to last one
|
|---|
| 70 | do ims=i1s,i2s
|
|---|
| 71 | c First atom in moving set
|
|---|
| 72 | i1=latms1(ims)
|
|---|
| 73 | c Last atom in moving set
|
|---|
| 74 | i2=latms2(ims)
|
|---|
| 75 | c Loop over all atoms in moving set.
|
|---|
| 76 | do i=i1,i2
|
|---|
| 77 | c Loop over van der Waals domains of atom i
|
|---|
| 78 | do ivw=ivwat1(i),ivwat2(i)
|
|---|
| 79 | c Loop over atoms in van der Waals domain.
|
|---|
| 80 | do j=lvwat1(ivw),lvwat2(ivw)
|
|---|
| 81 |
|
|---|
| 82 | call ishybd(i,j,ishb,ih,ia) ! Thornton criteria
|
|---|
| 83 |
|
|---|
| 84 | if (ishb) then
|
|---|
| 85 |
|
|---|
| 86 | ixhb=ih*atbase+ia
|
|---|
| 87 |
|
|---|
| 88 | do k=1,ntyhb
|
|---|
| 89 | if (ixhb.eq.ixtyhb(k)) then
|
|---|
| 90 | nutyhb(k)=nutyhb(k)+1
|
|---|
| 91 | goto 1
|
|---|
| 92 | endif
|
|---|
| 93 | enddo
|
|---|
| 94 |
|
|---|
| 95 | if (ntyhb.lt.mxtyhb) then
|
|---|
| 96 | ntyhb=ntyhb+1
|
|---|
| 97 | nutyhb(ntyhb)=1
|
|---|
| 98 | ixtyhb(ntyhb)=ixhb
|
|---|
| 99 | else
|
|---|
| 100 | write(*,*) ' hbond> increase parameter MXTYHB'
|
|---|
| 101 | stop
|
|---|
| 102 | endif
|
|---|
| 103 |
|
|---|
| 104 | endif ! have h.b.
|
|---|
| 105 |
|
|---|
| 106 | 1 enddo ! ... atoms j
|
|---|
| 107 | enddo ! ... vdW-domains of i
|
|---|
| 108 |
|
|---|
| 109 | do i14=i14at1(i),i14at2(i) ! over 1-4 partners of 'i'
|
|---|
| 110 | j=l14at(i14)
|
|---|
| 111 |
|
|---|
| 112 | call ishybd(i,j,ishb,ih,ia) ! Thornton criteria
|
|---|
| 113 | c call ishybdo(i,j,ishb,ih,ia)
|
|---|
| 114 |
|
|---|
| 115 | if (ishb) then
|
|---|
| 116 |
|
|---|
| 117 | ixhb=ih*atbase+ia
|
|---|
| 118 |
|
|---|
| 119 | do k=1,ntyhb
|
|---|
| 120 | if (ixhb.eq.ixtyhb(k)) then
|
|---|
| 121 | nutyhb(k)=nutyhb(k)+1
|
|---|
| 122 | goto 2
|
|---|
| 123 | endif
|
|---|
| 124 | enddo
|
|---|
| 125 |
|
|---|
| 126 | if (ntyhb.lt.mxtyhb) then
|
|---|
| 127 | ntyhb=ntyhb+1
|
|---|
| 128 | nutyhb(ntyhb)=1
|
|---|
| 129 | ixtyhb(ntyhb)=ixhb
|
|---|
| 130 | else
|
|---|
| 131 | write(*,*) ' hbond> increase parameter MXTYHB'
|
|---|
| 132 | stop
|
|---|
| 133 | endif
|
|---|
| 134 |
|
|---|
| 135 | endif ! have h.b.
|
|---|
| 136 |
|
|---|
| 137 | 2 enddo ! ... 1-4-partners of i
|
|---|
| 138 |
|
|---|
| 139 | enddo ! ... atoms i
|
|---|
| 140 | enddo ! ... m.s.
|
|---|
| 141 |
|
|---|
| 142 | enddo ! ... variables
|
|---|
| 143 |
|
|---|
| 144 | mhb=0
|
|---|
| 145 |
|
|---|
| 146 | c do inhb=1,ntyhb
|
|---|
| 147 | c mhb = mhb+nutyhb(inhb)
|
|---|
| 148 | c enddo
|
|---|
| 149 |
|
|---|
| 150 | if (ipr.gt.0) write(*,'(1x,a,/)') ' hbond> Hydrogen Bonds:'
|
|---|
| 151 |
|
|---|
| 152 | if (ntyhb.gt.0) then
|
|---|
| 153 |
|
|---|
| 154 | ii = 0
|
|---|
| 155 | do i=1,ntyhb
|
|---|
| 156 | jj = nutyhb(i)
|
|---|
| 157 | do j = 1,jj
|
|---|
| 158 | ii = ii + 1
|
|---|
| 159 | ix = ixtyhb(ii)
|
|---|
| 160 |
|
|---|
| 161 | id =ix / atbase ! donor atom
|
|---|
| 162 | nd = nursat(id) ! & residue
|
|---|
| 163 |
|
|---|
| 164 | ia = ix - id * atbase ! acceptor atom
|
|---|
| 165 | na = nursat(ia)
|
|---|
| 166 |
|
|---|
| 167 | n = nd - na
|
|---|
| 168 |
|
|---|
| 169 | if (n.gt.4) mhb = mhb+1 ! only count these
|
|---|
| 170 |
|
|---|
| 171 | if (ipr.gt.0) then
|
|---|
| 172 |
|
|---|
| 173 | if (n.gt.0) then
|
|---|
| 174 | write(*,'(1x,i3,a2,a4,a3,i3,1x,a4,a7,a4,a3,i3,1x,a4,a9,
|
|---|
| 175 | # i2)')
|
|---|
| 176 | # ii,') ',nmat(ia),' ( ',na,seq(na),' ) <-- ',nmat(id),
|
|---|
| 177 | # ' ( ', nd,seq(nd),' ) = i +',n
|
|---|
| 178 | else
|
|---|
| 179 | write(*,'(1x,i3,a2,a4,a3,i3,1x,a4,a7,a4,a3,i3,1x,a4,a9,
|
|---|
| 180 | # i2)')
|
|---|
| 181 | # ii,') ',nmat(ia),' ( ',na,seq(na),' ) <-- ',nmat(id),
|
|---|
| 182 | # ' ( ', nd,seq(nd),' ) = i -',abs(n)
|
|---|
| 183 | endif
|
|---|
| 184 |
|
|---|
| 185 | call chhb(ia,id)
|
|---|
| 186 | endif
|
|---|
| 187 |
|
|---|
| 188 | enddo
|
|---|
| 189 | enddo
|
|---|
| 190 | endif
|
|---|
| 191 |
|
|---|
| 192 | return
|
|---|
| 193 | end
|
|---|
| 194 | c .....................................................................
|
|---|
| 195 | c Calculates hydrogen bonds between different chains.
|
|---|
| 196 | c
|
|---|
| 197 | c @return number of intermolecular hydrogen bonds. Returns 0 if only
|
|---|
| 198 | c one molecule is present. The value is returned in the
|
|---|
| 199 | c variable mhb.
|
|---|
| 200 | c
|
|---|
| 201 | c @author Jan H. Meinke <j.meinke@fz-juelich.de>
|
|---|
| 202 | c
|
|---|
| 203 | c .....................................................................
|
|---|
| 204 | subroutine interhbond(mhb)
|
|---|
| 205 |
|
|---|
| 206 | include 'INCL.H'
|
|---|
| 207 |
|
|---|
| 208 | cf2py intent(out) mhb
|
|---|
| 209 |
|
|---|
| 210 | logical ishb
|
|---|
| 211 |
|
|---|
| 212 | integer*4 mhb
|
|---|
| 213 | mhb = 0
|
|---|
| 214 | do iml = 1, ntlml
|
|---|
| 215 | do jml = iml + 1, ntlml
|
|---|
| 216 | mmhb(iml, jml) = 0
|
|---|
| 217 | do ires= irsml1(iml), irsml2(iml)
|
|---|
| 218 | do jres= irsml1(jml), irsml2(jml)
|
|---|
| 219 | do iat = iatrs1(ires), iatrs2(ires)
|
|---|
| 220 | do jat = iatrs1(jres), iatrs2(jres)
|
|---|
| 221 | call ishybd(iat,jat,ishb,ih,ia)
|
|---|
| 222 | if (ishb) then
|
|---|
| 223 | mhb = mhb + 1
|
|---|
| 224 | mmhb(iml, jml) = mmhb(iml, jml) + 1
|
|---|
| 225 | endif
|
|---|
| 226 | enddo ! jat
|
|---|
| 227 | enddo ! iat
|
|---|
| 228 | enddo ! jres
|
|---|
| 229 | enddo ! ires
|
|---|
| 230 | mmhb(jml, iml) = mmhb(iml, jml)
|
|---|
| 231 | enddo ! jml
|
|---|
| 232 | enddo ! iml
|
|---|
| 233 |
|
|---|
| 234 | end ! subroutine interhbond
|
|---|
| 235 | c ************************
|
|---|
| 236 | subroutine chhb(i,j)
|
|---|
| 237 |
|
|---|
| 238 | include 'INCL.H'
|
|---|
| 239 |
|
|---|
| 240 | ihb = ihbty(ityat(i),ityat(j))
|
|---|
| 241 |
|
|---|
| 242 | if (ihb.gt.0) then
|
|---|
| 243 | ih=i
|
|---|
| 244 | ia=j
|
|---|
| 245 | else
|
|---|
| 246 | ih=j
|
|---|
| 247 | ia=i
|
|---|
| 248 | endif
|
|---|
| 249 |
|
|---|
| 250 | dah=sqrt((xat(ih)-xat(ia))**2+(yat(ih)-yat(ia))**2+
|
|---|
| 251 | # (zat(ih)-zat(ia))**2)
|
|---|
| 252 |
|
|---|
| 253 | id=iowat(ih)
|
|---|
| 254 |
|
|---|
| 255 | dad=sqrt((xat(id)-xat(ia))**2+(yat(id)-yat(ia))**2+
|
|---|
| 256 | # (zat(id)-zat(ia))**2)
|
|---|
| 257 | adha=valang(id,ih,ia)*crd
|
|---|
| 258 |
|
|---|
| 259 | ib=iowat(ia)
|
|---|
| 260 |
|
|---|
| 261 | ahab=valang(ih,ia,ib)*crd
|
|---|
| 262 | adab=valang(id,ia,ib)*crd
|
|---|
| 263 |
|
|---|
| 264 | write(*,*) ' '
|
|---|
| 265 | write(*,*) ' Dah: ',dah,' Dad: ',dad
|
|---|
| 266 | write(*,*) ' Adha: ',adha,' Ahab: ',adha,' Adab: ',adab
|
|---|
| 267 | write(*,*) ' '
|
|---|
| 268 |
|
|---|
| 269 | return
|
|---|
| 270 | end
|
|---|
| 271 | c *************************************
|
|---|
| 272 | subroutine ishybd(i,j,ishb,ih,ia)
|
|---|
| 273 |
|
|---|
| 274 |
|
|---|
| 275 | c ..........................................................
|
|---|
| 276 | c PURPOSE: checks for hydrogen bond between atoms 'i' & 'j'
|
|---|
| 277 | c according to geometric criteria
|
|---|
| 278 | c
|
|---|
| 279 | c OUTPUT: logical 'ishb' - true, if have Hydrogen bond
|
|---|
| 280 | c ih - index of Hydrogen atom
|
|---|
| 281 | c ia - index of Acceptor atom
|
|---|
| 282 | c
|
|---|
| 283 | c [I.K.McDonald,J.M.Thornton,Satisfying hydrogen bond
|
|---|
| 284 | c potential in proteins.J.Mol.Biol.238(5),777-793 (1994)]
|
|---|
| 285 | c
|
|---|
| 286 | c D: hydrogen(=H) donor, A: acceptor, B: atom bound to A
|
|---|
| 287 | c
|
|---|
| 288 | c Dis_HA <= 2.5 & Dis_DA <= 3.9 & Angle(D-H-A) > 90 &
|
|---|
| 289 | c Angle(H-A-B) > 90 & Angle(D-A-B) > 90
|
|---|
| 290 | c ..........................................................
|
|---|
| 291 |
|
|---|
| 292 | include 'INCL.H'
|
|---|
| 293 |
|
|---|
| 294 | parameter (cdad=3.9d0,
|
|---|
| 295 | # cdah=2.5d0,
|
|---|
| 296 | # cang=110.d0)
|
|---|
| 297 | c # cang=90.d0)
|
|---|
| 298 |
|
|---|
| 299 | logical ishb
|
|---|
| 300 |
|
|---|
| 301 | cahb = cang * cdr
|
|---|
| 302 | ishb = .false.
|
|---|
| 303 |
|
|---|
| 304 |
|
|---|
| 305 | if (i.le.0.or.j.le.0) return
|
|---|
| 306 |
|
|---|
| 307 | ihb = ihbty(ityat(i),ityat(j))
|
|---|
| 308 |
|
|---|
| 309 | if (ihb.eq.0) then
|
|---|
| 310 | return
|
|---|
| 311 | elseif (ihb.gt.0) then
|
|---|
| 312 | ih=i
|
|---|
| 313 | ia=j
|
|---|
| 314 | else
|
|---|
| 315 | ih=j
|
|---|
| 316 | ia=i
|
|---|
| 317 | endif
|
|---|
| 318 |
|
|---|
| 319 | if (sqrt((xat(ih)-xat(ia))**2+(yat(ih)-yat(ia))**2+
|
|---|
| 320 | # (zat(ih)-zat(ia))**2).gt.cdah) return
|
|---|
| 321 |
|
|---|
| 322 | id=iowat(ih)
|
|---|
| 323 |
|
|---|
| 324 | if (id.le.0.or.sqrt((xat(id)-xat(ia))**2+(yat(id)-yat(ia))**2+
|
|---|
| 325 | # (zat(id)-zat(ia))**2).gt.cdad
|
|---|
| 326 | # .or.valang(id,ih,ia).lt.cahb) return
|
|---|
| 327 |
|
|---|
| 328 | ib=iowat(ia)
|
|---|
| 329 |
|
|---|
| 330 | if (ib.gt.0.and.valang(ih,ia,ib).ge.cahb
|
|---|
| 331 | # .and.valang(id,ia,ib).ge.cahb) ishb=.true.
|
|---|
| 332 |
|
|---|
| 333 | return
|
|---|
| 334 | end
|
|---|
| 335 | c **************************************
|
|---|
| 336 |
|
|---|
| 337 | subroutine ishybdo(i,j,ishb,ih,ia)
|
|---|
| 338 |
|
|---|
| 339 | c ..........................................................
|
|---|
| 340 | c PURPOSE: checks for hydrogen bond between atoms 'i' & 'j'
|
|---|
| 341 | c according to geometric criteria
|
|---|
| 342 | c
|
|---|
| 343 | c OUTPUT: logical 'ishb' - true, if have Hydrogen bond
|
|---|
| 344 | c ih - index of Hydrogen atom
|
|---|
| 345 | c ia - index of Acceptor atom
|
|---|
| 346 | c
|
|---|
| 347 | c D: hydrogen(=H) donor, A: acceptor
|
|---|
| 348 | c
|
|---|
| 349 | c Dis_AH <= 2.5 & Angle(D-H-A) >= 160
|
|---|
| 350 | c ...........................................................
|
|---|
| 351 |
|
|---|
| 352 | include 'INCL.H'
|
|---|
| 353 |
|
|---|
| 354 | parameter (cdah=2.5d0,
|
|---|
| 355 | # cang=140.d0)
|
|---|
| 356 |
|
|---|
| 357 | logical ishb
|
|---|
| 358 |
|
|---|
| 359 | cahb = cang * cdr
|
|---|
| 360 |
|
|---|
| 361 |
|
|---|
| 362 | ishb = .false.
|
|---|
| 363 |
|
|---|
| 364 | if (i.le.0.or.j.le.0) return
|
|---|
| 365 |
|
|---|
| 366 | ihb = ihbty(ityat(i),ityat(j))
|
|---|
| 367 |
|
|---|
| 368 | if (ihb.eq.0) then
|
|---|
| 369 | return
|
|---|
| 370 | elseif (ihb.gt.0) then
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| 371 | ih=i
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| 372 | ia=j
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| 373 | else
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| 374 | ih=j
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| 375 | ia=i
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| 376 | endif
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| 377 |
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| 378 | if (sqrt((xat(ih)-xat(ia))**2+(yat(ih)-yat(ia))**2+
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| 379 | # (zat(ih)-zat(ia))**2).gt.cdah) return
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| 380 |
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| 381 | id=iowat(ih)
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| 382 |
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| 383 | if (id.gt.0.and.valang(id,ih,ia).ge.cahb) ishb=.true.
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| 384 |
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| 385 | return
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| 386 | end
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| 387 |
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