C7800
Počítačová chemie a molekulové modelování I -
cvičení
Referenční manuál - AMBER
Petr Kulhánek
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Prírodovedecká fakulta Masarykova univerzita, Kotlářská 2, CZ-61137 Brno
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
AMBER
http://ambermd.org
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
Mapa postupu, vakuum
struktura (avogadro/ nemesis)
input.mol2 ->
o
output.parmľ relax03.rst7
typy a náboje (antechamber)
output.mol2
chybějící parametry (parmchk)
vizuální kontrola v textovém editoru
sestavení topologie a výchozích souřadnic (tleap)
o
_i
ekvilibrace (pequijob, protokol vacOl)
ekvilibrace při 300K
zahřátí n 300K
optimalizace
output.parmľ output.rstľ
vizuální kontrola ve VMD
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
Mapa postupu, vakuum,...
output.parmľ relax03.rst7
V
^ pr
dyna
>rodukční amika 10 ns (sander)
output.parmľ prod.btraj
vizuální kontrola ve VMD
analýza trajektorie ve VMD
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
1. Stavba molekuly
molekulu postavíme v programu avogadro/nemesis geometrii molekuly zoptimalizujeme (za použití silového pole MMFF94) optimalizovanou geometrii uložíme ve formátu mol2 (input.mol2)
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
2. Typy, náboje a parametry FF
Typy a náboje jednotlivých atomů určíme programem antechamber (modul amber):
.   , „ jméno výstupního souboru
jméno vstupního souboru .
\     formát vstupního souboru \     formát výstupního souboru $ module add amber     Y ^ \
$ antechamber -i input.mol2 -fi mol2 -o output.mol2 -fo mol2 \
-rn RES -nc 0 -c bcc
\
celkový náboj    metJda výpočtu nábojů
jméno residua (max .3 znaky)
pokračování na dalším řádku jméno vstupního souboru (při zápisu nezadáváme)
Chybějící parametry u^íme programem parmchk (modul amber):
$ parmchk -i output.mol2 -f mol2 -o output.frcmod
formát vstupního souboru   • výstupní soubor s chybějícími parametry
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
3. Sestavení topologie
Vytvoříme skript (script.in) pro program tleap. Skript popisuje jakým způsobem se sestaví finální topologie (obsahuje seznam vazeb, úhlů, dihedrálních úhlů a parametry vazebných a nevazebných interakcí) a souřadnice systému.
# načteni parametru silového pole (GAFF) source leaprc.gaff
# načteni chybějicich parametru loadamberparams output.frcmod
# načteni templatu se strukturou LIG = loadmol2 output.mol2
# uloženi topologie a souřadnic saveamberparm LIG output.parm7 output.rst7
Skript vykonáme interpretem tleap:
$ module add amber $ tleap -f script.in 4---
projdeme celý výstup vypsaný na obrazovku, zda-li se někde nevyskytla chyba
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
-7-
4. Ekvilibrace
1. Vytvoříme samostatný adresář a zkopírujeme do něj soubory output.parm7 a output.rst7. Adresář nastavíme jako aktuální adresář.
2. V adresáři vytvoříme šablony pro ekvilibrační protokol vacOl.
$ module add dynutil-new $ pequi-prep vacOl
3. Otevřeme soubor pequiJob v textovém editoru a upravíme položky obsahující název topologie a souřadnic.
# input topology ------------------------------------------------------------
# file name without path,  this file has to be presented in working directory export PEQUI_TOP="output.parm7"
# input coordinates ---------------------------------------------------------
# file name without path,  this file has to be presented in working directory export PEQUI_CRD="output.rst7"
4. Úlohu pequiJob zařadíme do dávkového systému.
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
-8-
5. Produkční dynamika
1. Vytvoříme samostatný adresář a zkopírujeme do něj soubory output.parmľ a relax03.rst7 (výsledek z ekvilibrace). Adresář nastavíme jako aktuální adresář.
2. Do adresáře zkopírujeme obsah adresáře /home/kulhanek/Vibuch/2011/prod-vac
3. Pokud používáme jiné názvy souborů, je nutné provést editaci skriptu prodJob .
4. Úlohu prodJob zařadíme do dávkového systému.
Cílem produkční dynamiky je vytvořit trajektorii, která slouží k výpočtu vlastností systému.
Výslednou trajektorii si zobrazíme v programu VMD:
$ vmd -parm7 output.parm7 -netcdf prod.btraj
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení
5. Produkční dynamika,...
# production dynamics at 300 K
&cntrl imin=0,
nstlim=10000000, <<-dt=0.001, irest=l, ntx=5,
kontrolní soubor prod.in určuje za jakých podmínek produkční dynamika probíhá
celkový počet kroků
velikost integračního kroku (v ps)
ntpr=1000, ntwx=1000, ntwr=1000, ioutfm=l,
ntf=2, ntb=0, cut=999,
ig=-l,
temp0=300 . 0, <• ntt=3,
gamma_ln=2.0,
ntc=2, Send
teplota v K
nastavení Langevinova termostatu
význam ostatních parametrů lze nalézt v manuálu programu sander
Počítačová chemie a molekulové modelování - cvičení