Amber软件中动力学模拟的步骤

Molecular Dynamics simulation ——从能量最小化到实际模拟 1 基本流程图 1）概述 前面我们已经得到了 Amber 用来动力学模拟的 prmtop 和 inpcrd 文件，它们分别是参数文件和坐标文件。 我们先从一条命令说起来解释 Amber 是如何做动力学模拟的： sander – O – i mdin – o mdou t – p prmtop – c inpcrd – r rst – x mdcrd 动力学过程是一个连续地解牛顿运动方程的过程：上一个牛顿方程结束时，蛋白质中各原子的位置和速度保留给下一个牛顿方程，惟一改变的是原子的加速度，它会根据各种势能函数重新计算（势能随原子坐标改变：E=f（r,…））。只不过每个牛顿方程的时间很短，短到 fs（10-15s）级，Amber 软件提供的 sander 主程序可以用来自动地做这样的数值计算。 它需要参数文件（prmtop）、坐标文件（inpcrd）、sander 程序配置文件（mdin）来启动运行，我们已经有了前两种文件，本节内容最主要的就是讲解如何配置我们需要的动力学模拟。sander 程序运行过程中会输出临时文件（rst）保存坐标和速度，还有轨迹文件（mdcrd）。 MinimizationEquilibriumProduction Run2）动力学过程 从基本流程图可以知道，一般的动力学过程也就可以分为三步：能量最小化（minimization）、体系平衡（equilibrium）、实际动力学模拟。 由于我们进行的初始结构来自晶体结构或同源建模，所以在分子内部存在着一定的结构张力，能量最小化就是真正的动力学之前释放这些张力，如果没有这个步骤，在动力学模拟开始之后，整个体系可能会因此变形、散架。 另外，由于动力学模拟的是真实的生物体环境，因此必须使研究对象升温升压到临界值，体系达到平衡，才能做实际的动力学模拟。 2 各流程输入文件 要通过Amber 软件做动力学模拟，需要明白如何去配置上述过程中的每一步。一般来说就是指定一些键/值对。 1）Minimization 第一行是标题，&cntrl 是起始符，”/”是结束符，中间的键/值对就是参数配置。 上述的参数配置可以归纳如下： imin=1 Choose a minimization run，指定做能量最小化的动力学。 ntx=1 Read coordinates but not velocities from ASCII formatted inpcrd coordinate file ntx 指定如何获得坐标信息，这里直接从 inpcrd 中读取坐标信息。 maxcyc=2000 Maximum minimization cycles 能量最小化的算法涉及循环迭代，这里指定迭代次数。 ncyc=1000 The s...