ユーザ用ツール

サイト用ツール


サイドバー

トップページ

タグ

階層

最近の更新

vim 2017/03/24 10:33
プログラミング環境構築/node.js 2017/03/21 11:03
node.js  
VMD 2017/03/14 17:34

外部リンク

分子シミュレーション関連:gromacs:amber_と_gromacs_ファイルの変換

AMBER と Gromacs ファイルの変換

概要

  • AMBER で入力ファイルを作成して、Gromacs で計算、最後に AMBER で解析する方法
    • Gromacs は無料で、AMBER の入力ファイル作成ツール AmberTools も無料なため、金銭的なコストは 0。
    • AMBER で GPU 計算をしようとすると、AMBER のバージョン、CUDA のバージョン、ハードウェアをうまく組み合わせる必要がある。場合によっては、AMBER の別バージョンを購入する必要がある。

手順

  • 例として、DNA の方法を紹介する
  • 作業ディレクトリは ~/test
  • 事前に AmberTools (AmberTools16; /opt/amber16) および Gromacs (5.1.2) はセットアップ済みとする

入力ファイルの作成と変換 (AMBER→Gromacs)

  1. 構造ファイルの入手
  2. 変換用ツール ( acpype.py) の入手
    $ mkdir ~/bin
    $ cd ~/bin
    $ svn checkout http://ccpn.svn.sourceforge.net/svnroot/ccpn/branches/stable/ccpn/python/acpype acpype
    • パスを通しておくと以後便利になる (今回はパスを通さない方法で行う)
  3. 入力ファイルの作成
    $ cd ~/test
    $ tleap -f /opt/amber16/dat/leap/cmd/oldff/leaprc.ff14SB -f /opt/amber16/dat/leap/cmd/leaprc.gaff -f /opt/amber16/dat/leap/cmd/leaprc.water.tip3p
    > complex = loadpdb 1bna.pdb
    > check complex
    > addions2 complex K+ 0
    > solvatebox complex TIP3PBOX 20
    > saveamberparm complex 1bna.prmtop 1bna.inpcrd
    • tleap の後の複数の -f は力場ファイルの指定である (tleap 実行後に source コマンドで指定するのと同じ意味)
    • complex は任意の変数名
    • check complex で構造の異常を確認 (この場合だと「電荷が 0 でない」「原子同士が近すぎる」というワーニングが出る)
    • addions2 を使って、K+ (カリウムイオン) で電荷を 0 にする
    • solvatebox は、溶質から溶質を覆うボックスまでの距離が 20 Å になるように、TIP3P の水分子で溶質を覆う
    • 最終的に 1bna.prmtop (トポロジーファイル) と 1bna.inpcrd (座標ファイル) を出力する
  4. ファイルの変換
    $ ~/bin/acpype/acpype.py -p 1bna.prmtop -x 1bna.inpcrd
    • 新たに 1bna_GMX.top (Gromacs 用トポロジーファイル), 1bna_GMX.gro (Gromacs 用座標ファイル), em.mdp (最適化用計算ファイル), md.mdp (MD 用計算ファイル) が出力される

計算 (Gromacs)

  • 通常の Gromacs の計算と同じ

出力ファイルの変換 (Gromacs→AMBER)

  • Gromacs での計算で、1bna_md.trr (トラジェクトリファイル) が出力された場合
  1. 周期境界で分子がジャンプしないようにする
    $ gmx trjconv -s 1bna_md.tpr -f 1bna_md.trr -o 1bna_nojump.trr -pbc nojump
    • 1bna_md.tpr: 計算に使った tpr ファイル (境界線を分子がまたいでないものが望ましいため、最適化のものを使うと良い)
    • 1bna_nojump.trr: 出力ファイル
  2. 中央に指定した分子を配置する
    $ gmx trjconv -s 1bna_md.tpr -f 1bna_nojump.trr -o 1bna_nojump-center.trr -center -pbc mol -ur compact
    • 1bna_md.tpr: 計算に使った tpr ファイル (境界線を分子がまたいでないものが望ましいため、最適化のものを使うと良い)
    • 1bna_nojump-center.trr: 出力ファイル
  3. トラジェクトリの変換
    $ cpptraj
    > parm 1bna.prmtop
    > trajin 1bna_md_nojump-center.trr
    > trajout 1bna_md.nc netcdf
    > go
    • 1bna_md.nc が出力される
  4. トポロジーファイルの変換
    $ parmed
    > gromber 1bna.top
    > outparm 1bna.prmtop
    > quit
    • gromber には計算に用いた .top ファイルを指定する
    • 1bna.prmtop が出力される
    • parmed は、AmberTools に入っている変換ツール
      • parmed を使わない prmtop ファイル (tleap などで再作成したもの) は、VMD で見ると、周期境界で分子がうまく処理されない。
  5. あとは AMBER での解析を行う。
分子シミュレーション関連/gromacs/amber_と_gromacs_ファイルの変換.txt · 最終更新: 2017/03/06 13:39 by mumeiyamibito