(完整版)gromacs命令
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gromacs安装口令1. 下载并安装fftw:(1)下载网址:/doc/3d14028145.html,(2)解压:tar xzvf fftw-xxx.tar.gz(3)安装a.安装单精度fftwcd ~/fftw.xxx (转到解压出来的fftw所在目录)./configure --enable-threads --enable-floatmake -j 2 (-j后面的2表示用2核执行make,当然如果你是4核机子,你也可以-j 4)sudo make installb. 安装双精度fftwmake distclean./configure --enable-threadsmake -j 2 (-j后面的2表示用2核执行make,当然如果你是4核机子,你也可以-j 4)sudo make install2.安装Gromacs(1) 下载网址:/doc/3d14028145.html,(2) 解压:tar xzvf gromacs-xxx.tar.gz(3) 安装单机版gromacscd ~/gromacs.xxx./configuremake -j 2sudo make install(4) 设置环境变量将“source /usr/local/gromacs/bin/GMXRC”添加到.bashrc文件的末尾位置。
source .bashrc至此,单机版的Gromacs安装完成,键入“g_luck"命令检验是否安装成功。
下面将安装并行版的Gromacs.(1)准备工作:a.安装gcc: sudo apt-get install gcc (这一步可以省略,一般ubuntu是包含gcc的,如果你的机子没有,请按此安装)b.安装g++: sudo apt-get install g++c. 安装gfortran: sudo apt-get install fort77。
(以上三个软件是为了安装下面的lam-mpi)d. 安装lam-mpi:下载:wget /doc/3d14028145.html,/download/files/la m-7.1.4.tar.bz2解压:tar xvjf lam-7.1.4.tar.bz2安装: cd lam-7.1.4./configuremakemake install至此,安装并行版Gromacs的准备工作已完成。
gromacs的-wcl指令Gromacs是一种广泛应用于生物物理和化学领域的分子动力学模拟软件。
它可以用来研究生物分子的结构和动力学,以及了解它们与周围溶剂环境的相互作用。
在Gromacs中,使用-wcl指令可以用来计算系统的总能量和保存能量输出。
-WCL指令:-wcl指令是Gromacs中的一个选项,代表‘write COORD and Lammps EnerGy’。
这个指令可以用于分析分子动力学模拟系统中的各个分子,监控能量的变化,以及将模拟结果输出到文件中进行后续的进一步处理。
-wcl指令会在模拟期间监控系统的总能量,包括势能、动能和总能量。
它还可以保存每个时间步长时系统的构象和能量值信息。
输出文件保存的信息包括:所有原子的X,Y和Z坐标,电荷,质量以及其它与模拟有关的信息。
-wcl指令的使用:-wcl指令可以在模拟开始前在命令行中输入。
例如:gmx mdrun -s md.tpr -cpi md.cpt -cpt 10 -ntomp 8 -v -wcl 其中,-s表示输入Gromacs运行的拓扑文件、md.tpr。
-cpi表示输入Gromacs运行的继续仿真文件,md.cpt。
-cpt表示每隔10个步长自动保存一次状态。
-ntomp表示使用的CPU数。
-v表示输出更详细的日志信息。
-wcl表示输出坐标信息和总能量信息。
-wcl指令还可以与其它选项一起使用,以生成特定类型的输出文件。
例如,-b选项可以用于指定需要舍去的仿真的起始部分,并保存一个新的文件。
例如,以下命令将从仿真的第100个时间步骤开始,保存所有输出信息到新的文件中。
gmx trjconv -f md.trr -s md.tpr -o md_100.xtc -b 100 -wcl -wcl指令输出文件的解释-wcl指令输出的文件通常包括以下内容:1.帧编号。
Gromacs模拟的每个时间步骤都将被编号。
这些编号通常存储在第一列。
目录1、MAKE_NDX (2)2、G_TRAJ (3)3、G_ENERGY另外一种用法 (3)4、PDB2GMX (3)5、GENION (5)6、EDITCONF (6)7、G_RAMA (6)8、G_CLUSTER (7)9、GENBOX (7)1、make_ndxGromacs的索引文件,即index文件,由make_ndx程序生成,文件后缀为.ndx。
索引文件是gromacs最重要的概念文件,使用它可以在模拟过程中为所欲为。
举一个简单的例子,比如想详细了解HIV整合酶切割DNA的反应机理,使用量子力学模拟反应位点的反应过程,而分子其他部位使用一般分子动力学模拟。
于是我们就面临一个对模拟系统进行分割定义的问题,在gromacs中,就要用到索引文件。
基本的思路是这样的,在索引文件中,定义一个独立的组,这个组包括反应位点处所有原子。
在模拟的.mdp文件中,对这个组定义量子力学模拟,事情就是这么简单。
对蛋白进行量子力学模拟时,一般使用洋葱模型。
所谓洋葱模型,就是对反应位点使用量子机制,在反应位点一定的半径内,使用半量子力学机制,然后分子部分使用分子机制。
那么索引文件就定义一个使用量子力学的组,把需要引进量子机制的原子都放到这个组中;再定义一个半量子机制的组,同时放进需要半量子力学机制模拟的原子,再在.mdp文件中独自定义即可。
再举一个例子,比如说在进行SMD(Steered MolecularDynamics,这个我一直没有想到或者找到切恰的中文翻译方法,或许可以叫做牵引分子动力学??别扭!!)中,要对蛋白莫一个原子或者残基作用力,那么可以建立一个索引文件,在该文件中定义一个组,把要施力的残基或者原子放到该组中。
然后在.ppa文件中使用该组就行了。
如果我还没有说明白,那么看看gromacs的参考文件吧。
如果还是不明白,可以来找我,我免费培训。
^_^索引文件使用make_ndx命令产生,"make_ndx -h"可以看到全部的参数。
GROMACS教程一Gromacs基本模拟流程 (3)1 下载pdb文件 (3)2 用pdb2gmx 处理pdb 文件 (3)3 建立盒子 (3)5 设置能量最小化 (4)6 用grompp程序进行文件处理 (6)7 使用genion 和tpr文件添加离子 (6)8 用fws_ion.pdb来产生能量最小化的输入文件 (6)9 在后台运行能量最小化(在命令后加&) (7)二设置位置限制性动力学模拟 (7)三设置非限制性动力学模拟 (9)1 如何重启一个计算 (11)2 如何延长一个计算 (11)3 如何设置并行计算 (11)五模拟结果分析 (12)1 如何将特定帧的轨迹保存成*.pdb文件 (12)2 用ngmx观察轨迹文件(也可以用VMD观察轨迹文件) (12)3 比较常用的分析工具 (14)3.3 g_covar 计算斜方差 (16)3.4 g_energy 能量数据作图,如压力、体积、密度等 (16)3.5 g_gyrate 测量回旋半径 (17)3.6 g_rms 与g_rmsdist 计算结构的RMSD 值 (17)3.7 g_rmsf 计算原子位置的根均方波动(rmsf ) (18)3.8 do_dssp 计算模型的二级结构 (20)3.9 g_hbond 计算模拟过程中分子间的氢键的数目、距离或角度 (21)3.10 g_saltbr 分析模拟中残基间的盐桥 (21)GROMACS 是一个使用经典分子动力学理论研究蛋白质动力学的高端的高效的工具。
GROMACS是遵守GNU许可的免费软件,可以从以下站点下载:,并且可以在linux和Windows上使用。
在本教程中,将研究一个从漏斗形蜘蛛的毒液中分离的毒素。
我们将使用显性溶剂动力学的方法来进行研究。
首先比较真空中和溶解的模型。
我们将把毒素肽溶在水盒子里,紧接着用牛顿运动定律加以平衡。
我们还将比较偿离子在显性溶剂动力学中的影响。
这是从官网的教程完成的任务(gromacs5.x tutorial),按照官网的步骤完成的。
注意的是不能随便的复制粘贴贴,不然很多时候会出现input error 的,因为这可能是你忘记下载对应的文件了,有几个mdp文件要进行下载的,比如ntp.mdp。
点击官网的教程里面的链接可以直接打开对应的文件,复制对应的内容到编辑器另存为对应的文件就行了,改名的话自己看改,建议不改。
下面是gromacs tutorial的全部命令
感觉有规律就对了
Estimate for the relative computational load of the PME mesh part: 0.25这可不是命令了,这是说明,虽然官方显示是代码命令,反正错过就懂了。
这一页后面的那几个命令是另一个gromacs版本的,不用理会,不然会报错,我的选择的跳过
这一步生成图像了
这也就完成了入门教程。
接下来分析阶段,摸索还是靠自己啊。
gromacs原子重叠
在GROMACS中,可以通过使用make_ndx命令创建索引文件来实现原子重叠。
以下是详细的步骤:
1. 确保你的模拟系统已经完成了能量最小化、平衡化和MD模拟等步骤。
2. 运行命令make_ndx来创建索引文件:
gmx make_ndx -f input.gro -o index.ndx
此命令将打开一个交互式Shell界面,提示你选择原子组。
你可以选择包含需要重叠的原子的原子组。
你还可以根据需要创建其他原子组或选择特定的原子。
3. 选择用于重叠的原子组。
你可以使用"r"命令选择整个残基或使用"a"命令选择全部原子。
你可以使用"q"命令退出选择模式。
4. 保存索引文件并退出交互式Shell界面。
输入"q"命令,然后输入"w"命令,输入文件名"index.ndx"并按Enter键保存索引文件。
5. 运行命令editconf对PDB文件进行重叠:
gmx editconf -f input.pdb -n index.ndx -o output.pdb
此命令会将选择的原子重叠到输出PDB文件中,并保留其他原子的坐标不变。
通过这些步骤,你可以在GROMACS中实现原子的重叠。
Gromacs 4.5+ 续跑部分内容转⾃Sensenbobo⼤神的⽂章1.利⽤cpt⽂件mpirun -n 27 mdrun_mpi -s md.tpr -cpi md.cpt -append -o md.trr -x md.xtc -c md.gro -e md.edr -g md.log⼤致命令如上,即连着之前所输出的⽂件进⾏继续写⼊,如果有相同的帧会被覆盖掉。
⽐较特别的地⽅是需要输⼊-x md.xtc⽂件。
2. tpbconvtpbconv -s topol.tpr -f traj.trr -e ener.edr -o newtopol.tprmdrun -s newtopol.tpr -o newtopol.trr -c newtopol.gro -e newtopol.edr -g newtopol.logtpbconv除了断点续跑之外还可以进⾏延长,-extend。
tpbconv不能更改你原来tpr⽂件中并⾏计算的节点数,⽐如你原来的tpr⽂件是8个节点的,那么使⽤tpbconv得到的重启tpr⽂件也是8个节点的。
如果想更改使⽤节点数,那只能⽤grompp重新做⼀个了。
但是使⽤grompp做重启模拟⽂件时,就算你指定了原来的轨迹⽂件和能量⽂件,它还是会根据麦克斯韦分布重新给各个原⼦指定速度.3.使⽤grompp提取上⼀次模拟最后速度和能量使⽤grompp可以制作⼀个新的.tpr⽂件,从上⼀步模拟的轨迹⽂件中提取速度,并从上⼀步能量⽂件中提取能量,也可以⽆缝的链接重启模拟计算。
要做到从上⼀步的最后的⼀个系统状态开始新的模拟计算。
⾸先要在.mdp⽂件中把“ gen_vel”参数定义为" no ",这样做是为了告诉grompp不要重新为系统中的原⼦指定随机速度。
指定新模拟开始的时间,即修改" tinit "参数。
然后可以使⽤⼀下命令制作⼀个从上⼀步模拟⽂件中提取速度和能量的.tpr⽂件:grompp -f [.mdp⽂件] -c [上⼀步模拟最后的系统坐标⽂件] -p [拓扑⽂件]-t [上⼀步的trr轨迹⽂件] -e [上⼀步能量⽂件] -time [坐标⽂件对应的模拟时间] -o [输出tpr⽂件] -np [CPU数⽬]提取上⼀步模拟系统的速度时使⽤trr⽂件,是因为xtc为单精度,没有trr⽂件精确。
gromacs使用手册(原创实用版)目录1.Gromacs 简介2.Gromacs 的功能3.Gromacs 的使用方法4.Gromacs 的应用实例5.Gromacs 的未来发展正文1.Gromacs 简介Gromacs 是一个开源的生物大分子模拟软件,主要用于分子动力学和势能计算。
它由 Warren P.Moran 等人开发,最早的版本于 1996 年发布。
Gromacs 名字来源于“Groningen 分子模拟器”,这反映出它的起源地——荷兰格罗宁根大学。
2.Gromacs 的功能Gromacs 具有多种功能,包括:- 分子动力学模拟:Gromacs 可以使用不同的力场进行分子动力学模拟,包括经典的力场如 CHARMM、OPLS、AMBER 等,也可以使用更高级的力场如 GB/SA、ITS/SA 等。
- 势能计算:Gromacs 可以计算生物大分子的势能,包括分子间的相互作用能、分子内能等。
- 模拟过程中的能量计算:Gromacs 可以在模拟过程中实时计算各种能量,如动能、势能、内能等。
- 轨迹文件的输出:Gromacs 可以输出轨迹文件,方便用户进行后续的分析。
- 模拟过程中的原子运动轨迹可视化:Gromacs 具有可视化工具,可以实时显示原子在模拟过程中的运动轨迹。
3.Gromacs 的使用方法Gromacs 的使用方法相对简单,用户只需要按照以下步骤进行操作:- 准备输入文件:用户需要根据需要编写输入文件,包括分子结构文件、模拟参数文件、力场文件等。
- 运行 Gromacs:用户需要在终端中输入 Gromacs 命令,指定输入文件和输出文件。
- 查看输出文件:模拟完成后,用户可以在指定的输出文件中查看模拟结果。
4.Gromacs 的应用实例Gromacs 广泛应用于生物大分子的模拟研究,包括蛋白质结构预测、药物设计、生物材料研究等。
gromacs的中文教程,包括安装的部分作者:xulinan/bbs/viewthread.php?tid=1748389&fpage=1这个帖子有翻译的tutor,可以先看下,但最好英文的,上官网就有作者:xulinan1.打开“终端”输入自己要处理的文件“fws.pdb”所在的路径:cd/home/fws 回车(这就进入了fws文件夹,linux不同于windows系统,它是一种开发环境,所有操作都可以甚至必须在命令行中完成)2.由pdb文件生成.gro(结构文件)和.top(拓扑文件):pdb2gmx –f fws.pdb –o fws.gro –p fws.top 回车“选择力场”——“0”回车(参数说明:-f 指定你的坐标,可以是pdb,gro等包含分子坐标的文件-o 输出文件,也就是处理过的分子坐标文件,同样可以是pdb,gro等文件类型-p 输出拓扑文件,pdb2gmx读入力场文件,根据坐标文件建立分子系统的拓扑)3.生成溶剂盒子及加入溶剂(1)生成盒子:editconf –bt cubic -f fws.gro -o fws.gro -d 0.7 回车(参数说明:-f 指定你的坐标-o 输出文件-bt 盒子类型,有正方形,长方形……-d 分子离盒子表面的最短距离,与bt配合使用)(2)加入溶剂:genbox -cp fws.gro -cs spc216.gro -o fws_b4em.gro-p fws.top 回车(参数说明:-cp 指定带盒子参数的分子坐标文件-cs 添加水分子模型,如spc216,spce等)4.能量最小化(1)预处理:grompp -f em.mdp -c fws_b4em.gro -p fws.top -o fws_em.tpr 回车(参数说明:.mdp文件为分子动态参数文件包含分子动态仿真的所有信息,如时间,压力,温度等,需要自己编写,具体模板见附件)(2)能量优化:mdrun -s fws_em.tpr -o fws_em.trr -c fws_b4pr.gro 回车(注:能量最小化的目的是消除加入溶剂后分子内部的张力,并调整间距小于范德华半径的原子,使系统稳定)5.位置限制的分子动力学优化:grompp -f pr.mdp -c fws_b4pr.gro -p fws.top -o fws_pr.tpr 回车(参数说明:.tpr输入文件 .trr 轨迹文件)mdrun -s fws_pr.tpr -o fws_pr.trr -c fws_b4md.gro 回车(注:位置限制分子动力学保持蛋白质的位置不变,对溶剂分子进行平衡计算,可以使溶剂分子填补空间空洞,这些可能存在的空洞是genbox程序产生的)6. 无束缚条件下的完全动力学模拟:grompp -f md.mdp -c fws_b4md.gro -p fws.top -o fws_md.tpr 回车mdrun -s fws_md.tpr -o fws_md.trr -c fws_md.gro 回车7. 查看结果ngmx -f fws_md.trr -s fws_md.tpr 回车结果分析:1. 选择体系的一部分,以便分析 . 采用make_ndx 命令。
1 Generating topologies and coordinates 生成拓扑和坐标文件1-1 pdb2gmx PDB文件转换到拓扑文件(.top)和坐标文件(.gro)1-2 g_x2top 从坐标文件(.gro)生成一个原始拓扑文件(.top)1-3 editconf编辑盒子及写入子组(subgroups)1-4 genbox体系溶剂化1-5 genion加入抗衡离子1-6 genconf 增加一个随机方向的构象1-7 genrestr 生成索引组的位置限制或距离限制1-8 g_protonate 质子化结构2 Running a simulation 模拟运行2-1 grompp生成一个运行输入文件2-2 tpbconv 从一个停止的运行生成一个重新运行的输入文件2-3 mdrun 执行模拟、正态分析及能量最小化3 Viewing trajectories 轨迹查看3-1 ngmx显示一条轨迹3-2 g_highway X Window System小工具,用于highway模拟3-3 g_nmtraj 从一个本征矢量eigenvector生成一个虚拟轨迹4 Processing energies 能量处理4-1 g_energy将能量写入xvg文件并显示平均值4-2 g_enemat 从能量文件中提取能量矩阵4-3 mdrun -rerun(重新)计算轨迹帧的能量5 Converting files 文件转换5-1 editconf 转换和编辑结构文件5-2 trjconv 转换和编辑轨迹文件5-3 trjcat连接轨迹文件5-4 eneconv 转换能量文件5-5 xpm2ps5-6 g_sigeps6 Tools 工具6-1 make_ndx制作索引文件6-2 mk_angndx 生成索引文件,用于g_angle6-3 gmxcheck 检查并比较文件6-4 gmxdump 生成人可读的二进制文件6-5 g_traj 从轨迹文件中绘制选定的原子或组的x、v、f6-5 g_analyze 分析数据集6-6 trjorder 根据与一个组的距离定义分子序数6-7 g_filter 轨迹频率过滤,制平滑的动画6-8 g_lie 线性拟合自由能评估6-9 g_dyndom 内插和外推结构旋转6-10 g_morph线性内插构象6-11 g_wham伞形抽样后加权直方分析6-12 xpm2ps convert XPM (XPixelMap) file to postscript6-13 g_sham读/写xmgr和xvgr数据集6-14 g_spatial 计算空间分布函数6-15 g_select selects groups of atoms based on flexible textual selections 6-16 g_tune_pme time mdrun as a function of PME nodes to optimize settings7 Distances between structures 结构间的差距7-1 g_rms 计算与参考结构之间的均方根偏差及其矩阵7-2 g_confrms叠合两个结构,并计算其rmsd7-3 g_cluster 团簇结构7-4 g_rmsf计算原子波动值8 Distances in structures over time 随时间变化,结构间差距8-1 g_mindist 计算两组间的最小距离8-2 g_dist 计算两组之间的质量中心的距离8-3 g_bond 计算原子间的距离8-4 g_mdmat 计算残留联系地图contact maps8-5 g_polystat 计算聚合物的静态属性8-6 g_rmsdist calculates atom pair distances averaged with power -2, -3 or -69 Mass distribution properties over time 随时间变化,质量分布性质9-1 g_traj plots x, v, f, box, temperature and rotational energy9-2 g_gyrate 计算回转半径9-3 g_msd 计算均方位移9-4 g_polystat 计算聚合物的静态属性9-5 g_rotacf 计算分子转动的相关函数9-6 g_rdf 径向分布函数的计算9-7 g_rotmat 根据参考结构绘制旋转矩阵图9-8 g_vanhove 计算凡霍夫位移函数10 Analyzing bonded interactions 分析键相互作用10-1 g_bond 计算键长分布10-2 mk_angndx 生成索引文件g_angle10-3 g_angle 计算角度和二面角的分布及相关性10-4 g_dih 二面角转换分析11 Structural properties 结构特性11-1 g_hbond 计算和分析氢键11-2 g_saltbr 计算盐桥11-3 g_sas 计算溶剂可及表面面积11-4 g_order computes the order parameter per atom for carbon tails11-5 g_principal 计算一组原子惯性轴11-6 g_rdf 计算径向分布函数11-7 g_sgangle 计算两组间的角度和距离11-8 g_sorient 分析溶质周围溶剂取向11-9 g_spol 分析溶质周围溶剂偶极取向和极化11-10 g_bundle 分析捆轴,如螺旋11-11 g_disre 分析距离限制11-12 g_clustsize 计算原子团簇尺寸分布11-13 g_anadock cluster structures from Autodock runs12 Kinetic properties 动力学性质12-1 g_traj plots x, v, f, box, temperature and rotational energy12-2 g_velacc 计算速度自相关函数12-3 g_tcaf 计算液体粘度12-4 g_bar 通过Bennett’s acceptance ratio接受率计算估计自由能差12-5 g_current 计算当前系统的自相关函数12-6 g_vanhove 计算凡霍夫相关函数12-7 g_principal calculate principal axes of inertion for a group of atoms13 Electrostatic properties 静电性质13-1 genion 添加带电离子13-2 g_potential 计算盒子中的静电势13-3 g_dipoles 计算总偶极波动13-4 g_dielectric 根据介电常数计算频率13-5 g_current 根据电荷计算体系介电常数13-6 g_spol 分析溶质周围的偶极子14 Protein specific analysis 蛋白质特殊分析14-1 do_dssp 计算分配二级结构和溶剂可及表面面积14-2 g_chi 计算所有需要的chi和其他二面角14-3 g_helix 计算α螺旋结构的基本性质14-4 g_helixorient 计算本地pitch/弯曲/旋转/内螺旋方向14-5 g_rama computes Ramachandran plots14-6 g_xrama shows animated Ramachandran plots14-7 g_wheel plots helical wheels15 Interfaces 界面15-1 g_potential计算盒子静电势15-2 g_density 计算体系密度15-3 g_densmap计算二维平面或轴向-径向密度图15-4 g_order computes the order parameter per atom for carbon tails 15-5 g_h2order 计算水分子的方向15-6 g_bundle 分析捆轴,如跨膜螺旋15-7 g_membed 蛋白质嵌入脂双层16 Covariance analysis 协方差分析16-1 g_covar 计算和对角化协方差矩阵16-2 g_anaeig 分析特征向量16-3 make_edi 生成输入文件用于本质动力学抽样17 Normal modes 正态模式17-1 grompp 生成运行输入文件17-2 mdrun 发现一个潜在的能量最低17-3 mdrun 计算Hessian17-4 g_nmeig 对角化Hessian17-5 g_nmtraj 产生本征模的振荡轨迹17-6 g_anaeig 正态模式分析17-7 g_nmens 从正常模式生成的结构合奏分析命令1 Groups in Analysis1-1 make_ndx To generate an index file consisting of a series of atom numbers 1-2 mk_angndx To generate an index file with angles or dihedralsDefault GroupsSelections1-3 g_select2 Looking at trajectory2-1 ngmx3 General properties3-1 g_energy3-2 g_traj。