Gromacs模拟基本流程
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GROMACS程序DEMO例程####################### 概述 #######################----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------该例程来自Gromacs程序/share/tutor/目录下。
整个例程大概只需要十分钟就可以完成,非常适合初学者学习。
该例程是一个完整的分子动力学模拟过程,涵盖了Gromacs程序基本的使用方法。
模拟内容是一个水环境下的小肽链。
模拟唯一要求是该小肽链的PDB文件。
文档翻译如果有错,请你给我发信:sen@。
相关内容请参阅Gromacs文档,或者给Gromacs开发组询问。
Gromacs官方网站:Email: gromacs@----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------############################ 环境变量设置############################----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------在以下的例程中,所有命令都直接运行,没有添加绝对路径。
所以,必须将Gromacs安装路径的bin文件夹加入到系统PATH变量中。
如果不加入PATH变量,那么运行时要加入命令的绝对路径。
1.Bacterial Lipids:/?doc=archive&lib=lipid混合膜的文章:/biophysj/abstract/S0006-3495(09)00791-7混合膜的使用:/?doc=input/membrane_only&step=1这是一个教程:/?doc=tutorial&project=membrane&chapter=membrane_vdac_heter o&sub=intro发表的文章:http://www.ucalgary.ca/tieleman/publicationsChol(胆固醇)模拟视频:http://www.ucalgary.ca/tieleman/gallery/video-gallery3.金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ) 是人类的一种重要病原菌,隶属于葡萄球菌属(Staphylococcus),有“嗜肉菌"的别称,是革兰氏阳性菌的代表,可引起许多严重感染。
万古霉素(Vancomycin)是抗生素的一种,其分子式为C66H74ClN9O24。
可抑制细菌细胞壁的合成,对金黄色葡萄球菌、化脓链球菌、肺炎链球菌等作用强,对难辨校状芽孢杆菌、炭疽杆菌、白喉杆菌等作用也良好。
/view/30494.htmGROMACS 安装:1. 首先安装Cmake(gromacs安装是需要用到Cmake):1)下载地址:/download/2)Linux服务器本地安装命令(使用GNU编译器编译):2. 安装fftw(gromacs用于计算傅里叶变换):wget ftp:///pub/fftw/fftw-3.3.4.tar.gz tar zxvf fftw-3.3.4.tar.gzcd fftw-3.3.4/./configure --prefix=/home/amber/soft/fftw3/(选择你自己的安装目录) --enable-sse2 --enable-float --enable-sharedmake -jmake install3. 安装gromacs:1)下载地址:/Downloads2) linux服务器本地安装命令:export CMAKE_PREFIX_PATH=/home/amber/soft/fftw3/cd gromacs-5.0.4/mkdir buildcd build/cmake ..-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/gromacs5-DGMX_MPI=onmake -jmake install3)在~/.bashrc中更改设置:。
gromacs分子动力学模拟方法GROMACS分子动力学模拟方法介绍GROMACS(Groningen Machine for Chemical Simulations)是一种常用的分子动力学模拟软件,广泛用于生物物理、化学和材料科学领域。
它提供了一系列的模拟方法,使得研究者能够模拟和研究各种复杂的分子系统。
本文将详细介绍GROMACS中常用的几种分子动力学模拟方法。
1. 分子动力学模拟基础分子系统的建立•定义模拟系统的几何形状和尺寸•添加分子和溶剂等组分•定义边界条件和周期性边界条件动力学模拟参数设置•设定模拟时间步长•设定温度和压力控制方式•设定能量最小化算法•设置初始速度分布2. 分子动力学模拟方法经典力场模拟经典力场模拟是GROMACS最常用的模拟方法之一,它模拟分子系统的力学行为和物理化学性质。
常见的经典力场包括Amber、CHARMM、OPLS等。
约束模拟在约束模拟中,GROMACS可以通过限制某些化学键或原子的位置,来控制分子系统的结构。
常用的约束模拟方法有LINCS和SHAKE。
自由能计算GROMACS还提供了计算自由能的方法,包括计算溶剂化自由能、构象自由能等。
这些方法可以用于研究分子间相互作用和配体结合等过程。
并行计算GROMACS支持并行计算,可以通过将模拟任务分配给多个处理器或计算节点,加快模拟速度。
这对于模拟大型分子系统和长时间尺度的过程非常有用。
结论本文介绍了GROMACS分子动力学模拟软件中常用的几种模拟方法,包括经典力场模拟、约束模拟、自由能计算和并行计算。
这些方法使得研究者能够模拟和研究各种复杂的分子系统,并深入探究其物理化学性质和相互作用。
通过学习和应用这些方法,我们可以进一步推动科学研究的发展和进步。
希望本文对GROMACS分子动力学模拟方法的了解和应用有所帮助,为科研工作者提供一些指导和参考。
3. 高级模拟技术除了上述常用的分子动力学模拟方法外,GROMACS还提供了一些高级模拟技术,用于研究更复杂的分子系统和物理过程。
gromacs 一般步骤
GROMACS(Groningen Machine for Chemical Simulations)是一种用于分子动力学模拟的流行软件包,它被广泛应用于生物物理学、化学和材料科学领域。
一般来说,使用GROMACS进行分子动力学模拟的一般步骤包括以下几个方面:
1. 准备工作,在使用GROMACS进行分子动力学模拟之前,需要准备好分子结构文件、拓扑文件和参数文件。
分子结构文件通常是PDB文件或者GROMACS自己的.gro格式文件,拓扑文件包括分子的拓扑结构和力场参数,常见的格式包括GROMACS的.top文件或者CHARMM、AMBER等力场的参数文件。
2. 构建模拟系统,在准备好分子结构文件和拓扑文件之后,需要构建模拟系统。
这包括溶剂化分子、添加离子平衡溶液、设定盒子大小等操作。
3. 能量最小化,在构建好模拟系统之后,需要进行能量最小化来放松体系,使其达到一个能量较低的稳定构型。
4. 热平衡,经过能量最小化后,需要进行热平衡过程,逐渐将
系统温度升高至所需的温度,使体系达到热平衡状态。
5. 生产动力学模拟,在完成热平衡后,进行生产动力学模拟,
记录体系在一定时间范围内的运动轨迹和性质变化。
6. 数据分析,最后,对模拟得到的数据进行分析,包括结构分析、动力学性质分析等。
总的来说,使用GROMACS进行分子动力学模拟需要经历准备工作、构建模拟系统、能量最小化、热平衡、生产动力学模拟和数据
分析等多个步骤。
每个步骤都需要仔细调节参数和进行严谨的计算,以确保模拟结果的准确性和可靠性。
gromacs使用手册摘要:1.引言2.gromacs 简介3.gromacs 的基本使用3.1 安装gromacs3.2 创建模拟系统3.3 运行模拟3.4 分析结果4.gromacs 的高级使用4.1 模拟参数设置4.2 力场参数设置4.3 脚本编写与批处理5.gromacs 的常见问题及解决方法6.总结正文:gromacs 使用手册gromacs 是一款开源的分子动力学模拟软件,广泛应用于生物大分子、药物分子、液晶等体系的模拟研究。
本手册将详细介绍gromacs 的使用方法及高级技巧。
1.引言分子动力学模拟是一种通过计算原子之间的相互作用力,来研究分子运动规律的方法。
gromacs 作为一款功能强大的分子动力学模拟软件,得到了广大科研工作者的青睐。
2.gromacs 简介gromacs 是一款基于GROMOS 力场的分子动力学模拟软件,支持多种体系、多种力场的模拟计算。
gromacs 采用高效的算法和技术,可以实现高效的大规模模拟计算。
3.gromacs 的基本使用3.1 安装gromacs用户可以根据gromacs 的官方文档,选择合适的安装方式,如使用编译器进行编译安装,或使用包管理器进行安装。
3.2 创建模拟系统首先需要构建分子模型,包括原子类型、坐标文件、相互作用参数等。
接着,通过gromacs 的脚本或命令行,设定模拟参数,如温度、压力、模拟时间等。
3.3 运行模拟根据设定的参数,运行gromacs 命令,开始模拟计算。
gromacs 会生成一系列模拟结果文件,包括轨迹文件、能量文件、坐标文件等。
3.4 分析结果使用gromacs 提供的分析工具或其他第三方软件,对模拟结果进行后处理,如计算均方根偏差(RMSD)、计算相互作用能等。
4.gromacs 的高级使用4.1 模拟参数设置根据实际需求,调整模拟参数,如采用更高级的力场、改变模拟方法等,以优化模拟效果。
4.2 力场参数设置通过修改力场参数文件,可以自定义力场参数,以适应不同体系的研究需求。
gromacs使用手册摘要:1.Gromacs 简介2.Gromacs 的功能3.Gromacs 的使用方法4.Gromacs 的常见问题与解决5.总结正文: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模拟和静态结构计算。
Gromacs 这个名字来自于“Groningen 分子模拟器”的缩写,起初是由荷兰格罗宁根大学的Willem van Gunsteren 和他的团队开发的。
如今,Gromacs 已经被广泛应用于生物物理学、药物设计等领域,成为分子模拟领域的重要工具之一。
2.Gromacs 的功能Gromacs 具有以下主要功能:(1) 分子动力学模拟:Gromacs 可以模拟分子体系在不同温度和压力下的动力学行为,包括分子之间的相互作用、运动轨迹等。
(2) 静态结构计算:Gromacs 可以通过分子动力学模拟和最小化势能的方法来计算分子的静态结构,如蛋白质的三维结构。
(3) 模拟过程中能量计算:Gromacs 可以计算分子体系在模拟过程中的各种能量,如动能、势能、内能等。
(4) 模拟结果的分析与可视化:Gromacs 提供了一系列工具用于分析模拟结果,如轨迹分析、距离计算、能量分解等。
同时,Gromacs 还支持将模拟结果可视化为三维图像,便于用户观察分析。
3.Gromacs 的使用方法使用Gromacs 进行分子动力学模拟的基本步骤如下:(1) 准备模型:首先需要准备待模拟的分子模型,通常是以.pdb 文件格式存储的蛋白质三维结构。
(2) 设置模拟参数:根据需求设置模拟的初始条件、时间步长、温度、压力等参数。
(3) 运行模拟:使用Gromacs 提供的命令行工具执行模拟任务。
(4) 分析结果:模拟完成后,使用Gromacs 的工具对结果进行分析,如计算各种能量、绘制轨迹图等。
(5) 可视化结果:将分析结果可视化为三维图像,便于观察和分析。
4.Gromacs 的常见问题与解决在使用Gromacs 过程中,可能会遇到以下常见问题:(1) 模拟过程中出现异常:如程序崩溃、模拟结果异常等。
gromacs 用法
GROMACS(Groningen Machine for Chemical Simulations)是
一个用于分子动力学模拟的软件程序包。
以下是GROMACS
的基本用法:
1. 创建输入文件:使用GROMACS自带的工具,如pdb2gmx,将分子结构文件转换为GROMACS所需的格式(.gro或.pdb
文件)并生成拓扑文件(.top文件)。
2. 设置模拟系统:编辑拓扑文件,定义系统中的分子类型、电荷、碳原子的种类等。
还可以添加溶剂和离子来模拟溶液。
3. 设定模拟参数:创建.mdp文件(模拟参数文件),指定模
拟所需的参数,如模拟时间、时间步长、压力和温度控制等。
4. 运行模拟:使用grompp命令将.mdp文件与拓扑文件进行预
处理,生成可以用于模拟的输入文件。
然后使用mdrun命令
运行模拟。
5. 分析模拟结果:使用GROMACS提供的分析工具(如gmx analyze、gmx rms)来分析并可视化模拟结果,如生成系统的
能量曲线、粒子位置轨迹等。
6. 可选的后处理:如果需要进一步处理模拟数据,可以将模拟输出文件转换为其他格式,如.xtc文件转换为.dcd格式,以便
在其他分析软件中使用。
请注意,上述仅是GROMACS的基本用法概述,实际使用中还有许多高级功能和选项可以进行更详细的模拟和分析。
建议参考GROMACS的官方文档和教程以获取更多详细信息。
Gromacs分⼦动⼒学模拟流程概述Gromacs分⼦动⼒学模拟主要可以分为以下⼏个步骤,不同的体系步骤可能略有不同。
在开始之前,先简单了解⼀下预平衡:分⼦动⼒学模拟的最终⽬的是对体系进⾏抽样,然后计算体系的能量,各种化学键,成分分析等等。
打个⽐⽅说,我们有⼀个蛋⽩质,我们想将它放⼊⼀种溶液中(可能是⽔,也可能不是),然后看看这个体系的能量如何变化,蛋⽩质的化学键,与⽔分⼦形成的氢键等等信息,那么我们需要将蛋⽩质放⼊溶液中,映射到现实中就是讲溶剂放⼊溶剂中,然后等体系稳定后,观察其性质。
在MD中,这⼀过程不向现实中⼀样是⾃然发⽣的,我们需要通过模拟是体系演化到平衡状态,这就是预平衡。
⼀般来说预平衡会有以下办法:蛋⽩质结构能量最⼩化:PDB⽂件都是从晶体中获得的,所以蛋⽩质放⼊溶液中后必然会发⽣变化,这就需要对其进⾏能量最⼩化,确保蛋⽩质的结构是稳定结构。
蛋⽩质位置限定性模拟:有时加⼊溶剂后,分⼦间相互作⽤⼒会过⼤,导致蛋⽩质体系崩溃。
这时我们需要限制蛋⽩质中重原⼦的位置,维持其结构,等溶剂分⼦弛豫之后再放开限制进⾏模拟。
NVT预平衡,NPT预平衡:⼀般先做NVT模拟,减⼩盒⼦内压⼒,然后再做NPT模拟。
以上步骤当然不⽤全做,视情况⽽定,不过⼀般蛋⽩质能量最⼩化和位置限定性NPT还是要做的。
以下是分⼦动⼒学模拟的步骤,有些步骤可以省略。
1. 获取并处理PDB⽂件⼀般PDB⽂件是从⽹站上下载,如/pdb/home/home.do。
获取PDB⽂件后有可能还要做⼀些处理,如末端氢原⼦,结晶⽔,等等。
视情况⽽定。
2. 使⽤pdb2gmx获得拓扑⽂件命令pdb2gmx的详细信息可以参加/programs/gmx-pdb2gmx.html。
具体的命令参数我会在另⼀篇⽂章中详述。
⼀般⽽⾔,我们使⽤时会是向下⾯这样:gmx pdb2gmx -ff amber99sb-ildn -f *.pdb -o *.gro -p *.top -water tip3p-ff 选项,制定要使⽤的⼒场;-f选项,制定输⼊的PDB⽂件;-o选项,制定⽣成的gro⽂件名-p选项,制定要⽣成的拓扑⽂件名-water选项,制定要使⽤的⽔分⼦模型注意,除了⽣成*.gro⽂件和*.top⽂件之外,还会⽣成⼀个posre.itp,位置限定性⽂件(我把它理解成position-restraints的缩写)。
gromacs使用手册摘要:一、Gromacs简介二、Gromacs的安装与配置三、Gromacs的基本操作1.创建模拟配置文件2.运行模拟3.分析结果四、Gromacs的高级功能1.分子动力学模拟2.热力学计算3.对接与筛选五、Gromacs的优缺点六、Gromacs的未来发展正文:一、Gromacs简介Gromacs是一款用于分子动力学模拟的开源软件,广泛应用于生物化学、材料科学等领域。
它具有高效的计算性能、丰富的功能和友好的用户界面,为科学家提供了强大的分子模拟工具。
二、Gromacs的安装与配置要在计算机上安装Gromacs,首先需要确保满足系统的硬件和软件要求。
接下来,按照官方文档的指引进行安装和配置。
在配置过程中,用户可以根据自己的需求选择相应的模块和参数。
三、Gromacs的基本操作1.创建模拟配置文件要运行Gromacs,首先需要创建一个模拟配置文件(gro文件),其中包含了模拟系统的信息,如原子、盒子、温度、压力等。
通过编辑gro文件,用户可以设置模拟的具体参数。
2.运行模拟在完成gro文件设置后,使用Gromacs提供的脚本(如mdrun)运行模拟。
根据需要,用户可以选择不同的模拟模式,如NVT、NPT等。
3.分析结果Gromacs可以自动生成模拟过程中的数据文件(如gro、xtc、trr等),用户可以通过Gromacs提供的分析工具(如g_analysis)对这些文件进行处理和可视化。
四、Gromacs的高级功能1.分子动力学模拟Gromacs支持多种分子动力学算法,如Verlet积分器、Langevin动力学等。
用户可以根据研究需求选择合适的算法进行模拟。
2.热力学计算Gromacs可以用于计算系统的热力学性质,如比热、熵等。
这些计算有助于深入了解系统的热力学行为。
3.对接与筛选Gromacs提供了对接和筛选工具,用于寻找分子间的最佳结合位点。
这对于药物设计和蛋白质筛选等领域具有重要的应用价值。