【AlphaFold3】开源本地的安装及使用

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AlphaFold3:

https://github.com/google-deepmind/alphafold3

安装

参考官方文档：安装并运行您的第一个预测
本教程使用WSL2-Ubuntu22.04

安装Docker

Installing Docker on Host

参考Docker官方：
https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/#install-using-the-repository

1. 设置 Docker 的apt存储库。

#Add Docker's official GPG key:
sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl
sudo install -m 0755-d /etc/apt/keyrings
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.asc

#Add the repository to Apt sources:
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.asc] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME") stable"| \
  sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list >/dev/null
sudo apt-get update

1. 安装 Docker 软件包。 安装最新版本：

sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

1. 通过运行hello-world映像来验证安装是否成功：

sudo docker run hello-world

此时报错：

解决方法：
换源

sudo vim /etc/docker/daemon.json

查询网络各种方法，改用阿里云镜像均不成功
从闲鱼上买了个源成功了= =’
换源后记得重启：

sudo service docker restart

需注意：！
如果是一般的Linux操作系统，可能是因为Linux中没有使用systemd，想用systemd命令来管理Linux上的服务，因此会报错，很可能是使用的是经典的SysV init（sysvinit）系统。
本教程使用window11下WSL2的Ubuntu，就会使SysV init而不是systemd。
解决方法：
更换命令，用SysV init的命令代替systemd的

启用Rootless Docker

安装 GPU 支持

安装 NVIDIA 驱动程序

官方方法：

sudoapt-get -y install alsa-utils ubuntu-drivers-common
sudo ubuntu-drivers installsudo nvidia-smi --gpu-reset

nvidia-smi  # Check that the drivers are installed.

此步骤个人之前已实现，详见：
CUDA升级/安装/使用 最新说明记录

有以下输入表明安装成功，才可以继续。

安装 NVIDIA 对 Docker 的支持

获取 AlphaFold 3 源代码

git clone https://github.com/google-deepmind/alphafold3.git

或手动下载：

获取基因数据库

此步骤需要

curl

和

zstd

安装在您的计算机上

# 检查是否安装curl -V
zstd -V
#sudo apt install zstd

AlphaFold 3 需要多个遗传（序列）蛋白质和 RNA 数据库才能运行：

• BFD small
• MGnify
• PDB (structures in the mmCIF format)
• PDB seqres
• UniProt
• UniRef90
• NT
• RFam
• RNACentral

官方提供了一个 Python 程序

fetch_databases.py

，可用于下载并设置所有这些数据库。如果不在本地SSD上安装，这个过程大约需要45分钟。我们建议在

screen

或

tmux

会话中运行以下命令，因为下载和解压缩数据库需要一些时间。

cd alphafold3  # cd 到包含AlphaFold 3存储库的目录
python3 fetch_databases.py --download_destination=<DATABASES_DIR>

此脚本从 GCS 上托管的镜像下载数据库，其中包含所有 版本与 AlphaFold 3 论文中使用的版本相同。
Note: 下载目录

<DATABASES_DIR>

不应是AlphaFold 3存储库目录中的子目录。如果是这样，Docker构建将很慢，因为大型数据库将在映像创建过程中被复制。
Note: 完整数据库的总下载大小约为252 GB，解压缩后的总大小为630 GB。
请确保您有足够的硬盘空间、带宽和时间来下载。我们建议使用SSD以获得更好的基因搜索性能，以及fetch_databases.py的更快运行时间。
Note: 如果下载目录和数据集没有完全的读写权限，可能会导致MSA工具出现错误，错误消息不明确。请确保应用了所需的权限，例如使用

sudo chmod 755 --recursive <DATABASES_DIR>

命令。

脚本完成后，应该拥有以下目录结构：

pdb_2022_09_28_mmcif_files.tar  # ~200k PDB mmCIF files in this tar.
bfd-first_non_consensus_sequences.fasta
mgy_clusters_2022_05.fa
nt_rna_2023_02_23_clust_seq_id_90_cov_80_rep_seq.fasta
pdb_seqres_2022_09_28.fasta
rfam_14_9_clust_seq_id_90_cov_80_rep_seq.fasta
rnacentral_active_seq_id_90_cov_80_linclust.fasta
uniprot_all_2021_04.fa
uniref90_2022_05.fa

手动获取

由于网络原因且文件较大，该步骤总是报错
改成手动下载：（依次复制到浏览器下载）

https://storage.googleapis.com/alphafold-databases/v3.0/mgy_clusters_2022_05.fa.zst
https://storage.googleapis.com/alphafold-databases/v3.0/nt_rna_2023_02_23_clust_seq_id_90_cov_80_rep_seq.fasta.zst
https://storage.googleapis.com/alphafold-databases/v3.0/pdb_2022_09_28_mmcif_files.tar.zst
https://storage.googleapis.com/alphafold-databases/v3.0/pdb_seqres_2022_09_28.fasta.zst
https://storage.googleapis.com/alphafold-databases/v3.0/rfam_14_9_clust_seq_id_90_cov_80_rep_seq.fasta.zst
https://storage.googleapis.com/alphafold-databases/v3.0/rnacentral_active_seq_id_90_cov_80_linclust.fasta.zst
https://storage.googleapis.com/alphafold-databases/v3.0/uniprot_all_2021_04.fa.zst
https://storage.googleapis.com/alphafold-databases/v3.0/uniref90_2022_05.fa.zst

各文件大小为：

下载完成后，手动解压缩：
使用

zstd

解压缩

zstd -d file.txt.zst
unzstd file.txt.zst #二者等价# 检测压缩文件的完整性
zstd -t file.txt.zst

获取模型参数

可参考：AlphaFold 3 权重申请指南

构建将运行 AlphaFold 3 的 Docker 容器

参考

[1]AlphaFold3 最全食用指南
[2]window10下WSL使用Ubuntu报错： System has not been booted with systemd as init system (PID 1)
[3]如何修复 System has not been booted with systemd 报错信息？
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