amber MD过程.docx

1、amber MD过程amber MD过程2009-04-23 14:361、选择力场 tleap -s -f $AMBERHOME/dat/leap/cmd/leaprc.ff992、导入晶体结构 model=loadpdb sbp_lin.pdb保存crd和top文件 saveamberparm model polyAT_vac.top polyAT_vac.crd此时注意电荷是否平衡：如果缺正电荷 addions model Na+ 0 负离子就用Cl-选择水箱 solvateoct model TIP3PBOX 8.03、保存crd和top文件 saveamberparm model m

2、odel_wat.top model_wat.crd4、退出tleap quit5、保存新的pdb ambpdb -p model_wat.top model2.pdb6、溶剂环境能量最优化。这一步保持溶质（蛋白）不变，去除溶剂中能量不正常的范德华相互作用。该步骤的配置文件min1.in如下：-oxytocin: initial minimisation solvent + ions #说明信息#&cntrl #模拟参数起始imin = 1, #任务是优化，0 是分子动力学cut = 10 #非键相互作用的截断值为10 挨ntb = 1, #周期边界条件 0 不采用；1 定容 ；2 定压max

3、cyc = 4000, #优化步数ntr = 1, #优化时需要一些约束原子 -refncyc = 2000, #前2000最陡下降，后面步骤共轭梯度/Hold the protein fixed #约束说明500.0 #作用在肽键上的力 kcal/molRES 1 9 #限制的残基序号 同restrain=:1-9ENDEND-任务命令：如果sander -O -i min1.in -p model_wat.top -c model_wat.crd -o min1.out -r min1.rst ref model_wat.crd &7、对蛋白进行优化，min2.in文件将min1.in中的

4、限制原子修改，限制水的位置。也可以考虑利用restrainmask=:1-9CA,N,C约束蛋白主链上的原子。sander -O -i min2.in -p model_wat.top -c min1.rst -o min2.out -r min2.rst&8、整体的优化,去掉限制条件sander -O -i min3.in -p model_wat.top -c min2.rst -o min3.out -r min3.rst &9、有限制的分子动力学第一步分子动力学保持蛋白分子位置不变，但是不是完全固定每个原子，同时缓解蛋白分子周围的水分子，是溶剂环境能量优化。在这个步骤中，我们将主要目的

5、是对特定的原子使用作用力使其能量优化。Eq1.in 如下：fix protein ,relax H2O&cntrlnstlim=25000, dt=0.002, ntx=1, irest=0, ntpr=500, ntwr=500,ntwx=500,tempi=0.0,temp0=300,ntt=3, gamma_ln=1.0,ntb=1, ntp=0,nrespa=1,cut = 10,ntc=2,ntf=2,NTR=1,/fix protein and HEM10RES 1 284ENDEND-nstlim = #：表示计算的步数。dt = 0.002：表示步长，单位为ps，0.002表示

6、2fs。ntx=1 irest=0 默认 ntb = 1：表示分子动力学过程保持体积固定。imin = 0：表示模拟过程为分子动力学，不是能量最优化。temp0 = 300：表示最后系统到达并保持的温度，单位为K。tempi = 100：系统开始时的温度。 ntc=2,ntf=2 忽略氢键gamma_ln = 1：表示当ntt3时的碰撞频率，单位为ps-1（请参考AMBER手册）ntt = 3：温度转变控制，3表示使用兰格氏动力学。sander -O -i eq1.in -p model_wat.top -c min3.rst -o eq1.out -r eq1.rst -ref min3.r

7、st -x eq1.mdcrd11整系统分子动力学模拟: eq2-f2:500ps MD&cntrlimin = 0, irest=1, ntx=5,ntb=2, pres0 = 1.0, ntp=1,taup = 2.0, ntc=2, ntf=2,cut = 10, ntr = 0,ntt = 3, gamma_ln = 1.0,tempi = 300.0 , temp0 = 300.0nstlim=500000, dt=0.002,ntpr=500, ntwr=500, ntwx=500/-ntb=2：表示分子动力学过程的压力常数。Pres01：引用1个单位的压强。ntp1：表示系统动力

8、学过程各向同性。taup = 2.0：压力缓解时间，单位为ps。使用以下命令进行MD：sander -O -i eq2.in -p model_wat.top -c eq1.rst -o eq2.out -r eq2.rst -x eq2.mdcrd -ref eq1.rst &结果处理：在动力学过程中，将会产生 .rst 和.mdrcd 文件（需要的），由于crd文件很多，可以将其压缩成.gz 文件：gzip filename，将产生一个filename.gz 文件做出已跑动力学的rmd图，判断是否平衡：ptraj xxx.top xxx.inxxx.in 内容：trajin eq2.mdc

9、rd.gztrajin eq3.mdcrd.gztrajin eq4.mdcrd.gztrajin eq5.mdcrd.gzrms first mass out xin.rms.dat1 :1-284CA,C,N time 0.1#产生一个xin.rms.dat1的文件，整体1-284骨架上的C与N原子rms first mass out xin.rms.dat2 :88-91,172,201-204,230CA,C,N time 0.1#产生一个xin.rms.dat2的文件，保守残基骨架上的C与N原子-利用xmgrace 作图：xmgrace xin.rms.dat1 xin.rms.da

10、t2如果需要取随即的点的构型：ptraj xxx.top xxx.inxxx.in内容： trajin eq7.mdcrd.gz 117 117 #eq7中的117ps 的构型strip :WAT #冒号前有空格，后没有，注意wat与top的水的大小写一致strip :Na+trajout eq7.pdb pdb nobox 产生一个eq7.pdb.117的文件-traj AR.top trajin AR.md7.crd 300 500 center :1-250 image center familiar rms first mass out rms.dat :1-250 average a

11、verage.rst restrt average average.pdb pdb EOF对于有些小分子利用sybyl构建的一般缺少原子参数，首先将小分子单独存成mol2，用amber的antechamber 做出参数。1、利用gaussian* antechamber -i 49.mol2 -fi mol2 -o 49.in -fo gzmat这样可以生成49.in文件，下载到windows环境，运行gaussian计算这个文件，如果发现计算时间过长或者内存不足计算中断，可以修改文件选择小一些的基组。you have Gassian output file.out (dont forget

12、to put some keyword in the Gassian input for the special format used by amber)* -antechamber i file.out fi gout o filr.prep fo prepi c resp (this step prepare the “file.prep” for your drug -c bcc all right )* -parmchk i file.prep f prepi o file.frcmod )this step prepare the file “file.frcmod”for the

13、 drug)2、 直接用mol2 转也可以直接把sybyl 的mol2 做参数* -antechamber i file.mol2 fi mol2 o filr.prep fo prepi c resp / -c bcc* -parmchk i file.prep f prepi o file.frcmodnow you have 2 files: file.prep and file.frcmod for the drug .注意修改file.prep 中文件名。要与pdb中的配体一致。（vi prep。假设是abc）对应pdb与prep文件中的原子名称,，原子顺序要一致。prep 在xle

14、ap中打开using tleap for the protein or drug or/and complex-xleap s f leaprc.ff99-mod = loadamberparams file.frcmod-loadamberprep file.prepedit abcpdb 可以用sybyl打开。用vi 修改pdb-source leaprc.gaff-RL = loadpdb file.pdb-Solvateoct RL TIP3PBOX 10-Addions RL Cl- 0 (0:zero for neutral charge,Cl- can be replaced b

15、y Na+)-Saveamberparm RL fileWT.top fileWT.crd (save topology and coord. With water)NAMDNAMD是一款并行的轻量级软件，并行当然是指可以多线程多CPU运行，轻量级是指整个可执行程序才3mb（压缩）“小“，起初因为我的机子是单CPU所以选择了gromacs,现在由于计算需要（smd），又开始用NAMD,这时我才发现他不光是free的，而且具有诸多优点：1，容易上手.对于一个新手来说安装不上，是非常恼人的，而NAMD在windows和linux平台下都有现成的可执行程序，下下来直接用就行了！当然如果你想自己编译也

16、可以，注册一下就可以得到源码。另一点很重要，就是有丰富的资料和example，以前用别的MD最让人烦恼的就是，光看说明书就是弄不出来，而NAMD针对每一种方法都有详细的example,包你能跑出个结果。2，灵活NAMD提供可编程的TCL，大家不要小瞧了这个功能，许多MD的方法都是概念性的，软件开发的人不可能很快就跟上潮流，于是社群里的牛人们就利用TCL将各种新的算法弄出来了！我用的SMD方法虽说很成熟了，但涉及到哪些基团固定在一起牵引，选者距离参数，等等都靠自己编写代码完成。3，快我一个41639个原子的体系，16ps,10个样，不到一天跑完。4，补充也可以用来做QM/MM计算，目前有人用NA

17、MD+Gamess-usNAMD网址：http:/www.ks.uiuc.edu/Research/namd/以上资料均由KLAG Bioinformatics Lab提供，转载请注明出处。相关主题：建议开设计算化学的板块相关主题：蛋白质结构编辑工具相关主题：拼接两个蛋白质相关主题：分子动力学方法研究蛋白质与配体相互作用GROMACSGROMACS是一款开放源码的分子动力学模拟程序，其field files支持amber格式，大家都知道现在MD程序中用到的top,parm文件基本上都产自charmm和amber程序。說支持但用起来需要手工修改，不能用源文件，比较麻烦。如果你用过GROMACS，

18、那么印象最深的应该是他满屏幕的显示，还有繁琐的工序pdb2gmx-editconf-genbox-genion-mdrun每跑一个样本下来，相当于编了几十行的程序。还有一点就是如果你的体系中有盐离子浓度规定的话，在genion这一步你需要修改.top文件，我的天，真的很麻烦。不过幸好我最后把perl研究了一下，写了个脚本，让这一切统统一步搞定。所需要做得就是在运行脚本前设置好相应的参数，比如离子浓度。当然这个软件最大的特点就是有强大的fans社群，你有问题基本上都能从哪儿找到答案！从源码编译gromacs也比较简单，gromacs驱动QM接口模块可以支持与mopac7,gamess-uk,ga

19、ussian的QM/MM计算。更多详情请参看：http:/www.gromacs.org/以上资料均由KLAG Bioinformatics Lab提供，转载请注明出处。相关主题：gromacs上手简介相关主题：在gromacs中使用Amber力场AMBERAMBER 是一款半商业性的软件，根据有关报道，AMBER是做生物大分子模拟的首选软件。起初因为需要花钱我就没有选择他，现在迫于需要终于申请到了一个waiver版。我的计算中需要用到QM/MM功能。而其他的MD软件要么没有（NAMD），要么需要安装量化软件（GROMACS）。当然AMBER9也有SMD功能。初次运行AMBER感觉还可以。1，

20、安装容易在linux下从源码安装，步骤简单，按照说明来就行了，编译速度也很快。2，force field容易加载现在流行的force field主要有amber和charmm的，在AMBER Parameter Database有稀有分子，配体的force field,只需下载你所需要的，然后在执行tleap后用loadAmberParams、 loadAmberPrep、loadOff把相应文件导入就行了。需要注意的是PDB文件不要带氢原子，C端的OXT要去掉。质子化的残基要自己在PDB中修改好。3，有许多例子amber提供在线的教程Amber Tutorials。同时在test目录下有许多例子，都可以现学现用。4，QM/MM功能这是很吸引人的功能，目前正在研究中。更多详情请参看：http:/amber.scripps.edu以上资料均由KLAG Bioinformatics Lab提供，转载请注明出处。AMBER 属于简单力场之动力学软件,个人觉得蛮好使用低个人目前几乎都是使用AMBER计算课题