键角与二面角（Angle & Dihedral）绘图工具
键角与二面角（Angle & Dihedral）绘图工具angle · Trajectory Dynamics
概述
键角与二面角是构象变化的最细粒度读数：gmx angle 可输出指定三原子键角、四原子二面角（φ/ψ/χ）随时间的变化。侧链 χ₁/χ₂ 的 rotamer 切换（±60°/180° 三态）、催化 Ser 的 χ₁ 顺反切换、 glycine 的 ψ 翻转——这些亚 ns 级事件在整体 RMSD 上几乎不可见，却是很多机制故事的真正主角。
本工具解析 gmx angle 输出（角度制），多角度曲线同图叠画。角度天然有 −180°/180° 周期边界，跨边界跳变是正常数学现象而非构象突变，读图时按圆周距离理解。
输入数据格式
| 格式 | 说明 |
|---|---|
| GROMACS .xvg | gmx angle 输出：时间 + 角度 (°) |
| 多角度叠画 | 索引文件定义多个角，一次导出多数据集 |
| 兼容格式 | .xvg / .txt / .csv / .zip |
结果解读
键角围绕平衡值 ±5° 内波动正常（力场谐波项控制）；二面角则呈多态跳变。χ 角的三态分布（g⁻/t/g⁺）持续切换属正常侧链动力学；若某 χ 角锁定在少见 rotamer 且伴随活性变化，就是值得深挖的构象开关。
二面角从 −170° 跳到 +170° 在线性坐标上看起来是巨变，实际只转了 20°（周期边界）。判断真实幅度时按 min(|Δ|, 360−|Δ|) 折算，或直接绘制 sin/cos 投影。
使用步骤
- 在索引文件中按顺序定义三原子（键角）或四原子（二面角）组。
- 运行
gmx angle -type angle|dihedral导出 .xvg。 - 拖入文件，调整配色与坐标标签。
- 导出 600 dpi PNG / 矢量 PDF。
所有解析与渲染均在浏览器本地完成：上传入口就是文件选择器本身，数据不经过任何服务器， 断网环境同样可用。可以先用本页工作台的“一键载入示例数据”体验全流程，再换自己的模拟输出。
常见问题
二面角曲线在 ±180° 处来回“跳线”是怎么回事？
周期边界的数学伪影：−179° 与 +179° 实际只差 2°。不是构象剧变。需要连续追踪时可自己把角度 unwrap（累加 360° 校正）后重画。
怎么监测侧链 rotamer 切换？
对感兴趣的残基定义 χ₁（N-CA-CB-CG 四原子）二面角，多残基各一条曲线。±60°/180° 附近的平台切换即 rotamer 转变；切换次数/时间即侧链动力学速率的粗读数。
键角波动多大算异常？
力场谐波约束下常见 ±3–5°；持续偏离平衡值 10° 以上通常意味着定义的原子三连有误（选错原子）或结构受异常应力，先核对索引组。
