TSM
Modelování molekulárních
struktur
Referenční manuál - AMBER
Petr Kulhánek
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta Masarykova univerzita, Kotlářská 2, CZ-61137 Brno
odelování molekulárních struktur
AMBER
http://ambermd.org
odelování molekulárních struktur
Mapa postupu, vakuum
struktura (avogadro/ nemesis)
input.mol2 ->
vizuální kontrola v textovém editoru
typy a náboje (antechamber)
output.mol2
o
chybějící parametry (parmchk)
sestavení topologie a výchozích souřadnic (tleap)
O
output.parmľ relax03.rst7
ekvilibrace (pequijob, protokol vacOl)
ekvilibrace při 300K
zahřátí n 300K
E
ptimalizace
J
output.parmľ output.rstľ
vizuální kontrola ve VMD
odelování molekulárních struktur
Mapa postupu, vakuum,
Output.parm7 relax03.rst7
V
^ pr dyna
>rodukční amika 10 ns (sander)
Output.parm7 prod.btraj
vizuální kontrola ve VMD
analýza trajektorie ve VMD
odelování molekulárních struktur
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)
odelování molekulárních struktur
-<#>-
2. Typy, náboje a parametry FF
Typy a náboje jednotlivých atomů určíme programem antechamber (modul amber):
jméno výstupního souboru
\      formát výstupního souboru
$ module add amber     Ý ^ \ ^
$ antechamber -i input.mol2 -fi mol2 -o output.mol2 -fo mol2 \
-rn RES -nc 0 -c bcc
jméno vstupního souboru
^     formát vstupního souboru
\
celkový náboj    met^da výpočtu nábojů
jméno residua (max .3 znaky)
jméno vstupního souboru
pokračování na dalším řádku (při zápisu nezadáváme)
Chybějící parametry určíme programem parmchk (modul amber):
$ parmchk -i output.mol2 -f mol2 -o output.frcmod
výstupní soubor s chybějícími parametry
formát vstupního souboru
odelování molekulárních struktur
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 4r
projdeme celý výstup vypsaný na obrazovku, zda-li se někde nevyskytla chyba
odelování molekulárních struktur
-<#>-
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.
odelování molekulárních struktur
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
odelování molekulárních struktur
-<#>-
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
odelování molekulárních struktur