分子シミュレーション関連:gromacs:gromacs計算手順_ver.5

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分子シミュレーション関連:gromacs:gromacs計算手順_ver.5 [2016/11/30 12:21] – [通常] mumeiyamibito分子シミュレーション関連:gromacs:gromacs計算手順_ver.5 [2024/11/25 12:55] (現在) – [MD 計算の延長] mumeiyamibito
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 ===== 手順 ===== ===== 手順 =====
 ==== 通常 ==== ==== 通常 ====
- +  - PDB ファイルを GRO ファイルに変換する。\\ <code bash>$ gmx pdb2gmx -f PROTEIN.pdb -o PROTEIN.gro -p PROTEIN.top -ff amber14sb -water tip3p</code> 
-<note warning>書きかけ</note> +    * ''-f'': 入力構造ファイル (.pdb) 
- +    * ''-o'': 出力構造ファイル (.gro) 
-  * 計算実行\\ <code bash>$ gmx mdrun [OPTION]</code>+    * ''-p'': 出力トポロジーファイル (.top) 
 +    * オプション (指定しなかった場合は、対話的に情報を求められる) 
 +      * ''-ff'': 溶質の力場 (ここでは ''amber14sb'' (別途導入が必要) を指定) 
 +        * 力場はカレントディレクトリとデフォルトのディレクトリから参照される。 
 +        * Ubuntu のリポジトリからインストールした場合、デフォルトの力場ディレクトリは ''/usr/share/gromacs/top'' 
 +      * ''-water'': 水の力場 (ここでは ''tip3p'' を指定) 
 +  - 周期境界ボックスを設定する。 
 +    * ボックスの壁面からの距離で指定する場合\\ <code bash>$ gmx editconf -f PROTEIN.gro -bt triclinic -d 2</code> 
 +      * ''-f'': 入力構造ファイル (.gro) 
 +      * ''-o'': 出力構造ファイル (.gro) 
 +      * ''-bt'': ボックスの形状 (ここでは三斜晶系の ''triclinic'' (パラメータ次第で直方体になる) で指定; 他にも ''cubic'', ''dodecahedron'', ''octahedron'' が指定できる) 
 +      * ''-d'': 壁面と溶質間の距離 (単位は nm (1 nm = 10 Å)) 
 +    * ボックスサイズを指定する場合 \\ <code bash>$ gmx editconf -f PROTEIN.gro -o PROTEIN_box.gro -box 7.5 6.7 6.9</code> 
 +      * ''-f'': 入力構造ファイル (.gro) 
 +      * ''-o'': 出力構造ファイル (.gro) 
 +      * ''-box'': ボックスのベクトルサイズ (単位は nm で、ここでは 7.5 nm × 6.7 nm × 6.9 nm で指定) 
 +      * この他にも頂点の角度指定や中心座標指定、平行移動や回転などのオプションが使える。 
 +  - 溶媒分子 (水分子) を追加する。\\ <code bash>$ gmx solvate -cp PROTEIN_box.gro -cs spc216 -o PROTEIN_solv.gro -p PROTEIN.top</code> 
 +    * ''-cp'': 入力構造ファイル (.gro) 
 +    * ''-cs'': 溶媒分子の構造ファイル (ここでは TIP3P 用の 3 点モデルを指定) 
 +    * ''-o'': 出力構造ファイル (.gro) 
 +    * ''-p'': 入出力トポロジーファイル (.top; 水分子を付加したトポロジーファイルに上書きされる; 上書き前のトポロジーファイルはファイル名の前後に # が付けられ、バックアップされる) 
 +  - 系の電荷を中和するため、イオンを追加する。\\ <code bash>$ gmx grompp -f ions.mdp -c PROTEIN_solv.gro -p PROTEIN.top -o ions.tpr 
 +$ gmx genion -s ions.tpr -o PROTEIN_system.gro -p PROTEIN.top -pname NA -np NP -nname CL -nn NN</code> 
 +    * ''-f'' (grompp): 計算条件ファイル (.mdp; 計算はしないが、トポロジーバイナリファイルを作成するために必要。計算条件は何でもいいので、ここでは最適化用のファイルを用いている) 
 +    * ''-c'' (grompp): 入力構造ファイル (.gro) 
 +    * ''-p'' (grompp): 入力トポロジーファイル (.top) 
 +    * ''-o'' (grompp): 出力トポロジーバイナリファイル (.tpr) 
 +    * ''-s'' (genion): 入力トポロジーバイナリファイル (.tpr) 
 +    * ''-o'' (genion): 出力構造ファイル (.gro; イオンが付加された構造ファイル) 
 +    * ''-p'': 入出力トポロジーファイル (.top; 水分子を付加したトポロジーファイルに上書きされる; 上書き前のトポロジーファイルはファイル名の前後に # が付けられ、バックアップされる) 
 +    * ''-pname'' (genion): 正電荷イオンの種類 (ここでは ''NA'' (Na イオン) を指定) 
 +    * ''-np'' (genion): 正電荷イオンの数 ''NP'' 
 +    * ''-nname'' (genion): 負電荷イオンの種類 (ここでは ''CL'' (Cl イオン) を指定) 
 +    * ''-nn'' (genion): 負電荷イオンの数 ''NN'' 
 +    * ''ions.mdp'' は以下のものを用いた。\\ <file text ions.mdp> 
 +integrator    = steep 
 +emtol         = 1000.0 
 +emstep        = 0.01 
 +nsteps        = 50000 
 +nstlist       = 100 
 +ns_type       = grid 
 +rlist         = 1.0 
 +coulombtype   = PME 
 +rcoulomb      = 1.0 
 +nstlog        = 1 
 +pbc           = xyz 
 +vdwtype       = cut-off 
 +constraints   = none 
 +cutoff-scheme = Verlet 
 +</file> 
 +  - VMD などで構造を確認する。 
 +  - トポロジーバイナリファイルを作成する。\\ <code bash>$ gmx grompp -f EM.mdp -c PROTEIN_system.gro -p PROTEIN.top -o PROTEIN_em.tpr</code> 
 +    * ''-f'': 計算条件ファイル (.mdp; ここでは最適化ファイルを指定) 
 +    * ''-c'': 入力構造ファイル (.gro) 
 +    * ''-p'': 入力トポロジーファイル (.top) 
 +    * ''-o'': 出力トポロジーバイナリファイル (.tpr) 
 +  - Gromacs で実行する。\\ <code bash>$ gmx mdrun [OPTION]</code>
     * OPTION     * OPTION
-      * 入出力関係 +      * ''-deffnm'': 計算の入出力ファイルの接頭辞を指定 
-        * ''-deffnm'': 計算の入出力ファイルの接頭辞を指定 +        * ''-s''、''-o''、''-x''、''-g''、''-e''、''-cpo'' オプションが不要になる 
-          * ''-s''、''-o''、''-x''、''-g''、''-e''、''-cpo'' オプションが不要になる +        * ''-deffnm'' に加えて、''-s''、''-o''、''-x''、''-g''、''-e''、''-cpo'' を指定した場合、それらのオプションが優先される 
-          * ''-deffnm'' に加えて、''-s''、''-o''、''-x''、''-g''、''-e''、''-cpo'' を指定した場合、それらのオプションが優先される+      * ''-deffnm'' ではなく、個別に指定する場合
         * ''-s'': 入力トポロジーファイルの指定 (.tpr)         * ''-s'': 入力トポロジーファイルの指定 (.tpr)
         * ''-o'': 出力トラジェクトリファイル (.trr)         * ''-o'': 出力トラジェクトリファイル (.trr)
行 29: 行 86:
           * ''-nt''、''-ntmpi'' ともに ''0''、あるいは指定しない場合、OpenMP:8、MPI:1           * ''-nt''、''-ntmpi'' ともに ''0''、あるいは指定しない場合、OpenMP:8、MPI:1
           * ''-nt 2''、''-ntmpi 0'' の場合、OpenMP:2、MPI:4           * ''-nt 2''、''-ntmpi 0'' の場合、OpenMP:2、MPI:4
-          * ''-nt 2''、''-ntmpi 1'' (両方指定) の場合、OpenMP:2、MPI:1 => 任意に決められる+          * ''-nt 2''、''-ntmpi 1'' (両方指定) の場合、OpenMP:2、MPI:1 => 任意に指定
     * 参考サイト: [[http://manual.gromacs.org/programs/gmx-mdrun.html | gmx mdrun]]     * 参考サイト: [[http://manual.gromacs.org/programs/gmx-mdrun.html | gmx mdrun]]
  
行 45: 行 102:
     * ''-cpi PREVIOUS.cpt'': チェックポイントファイル (PREVIOUS.cpt) の指定     * ''-cpi PREVIOUS.cpt'': チェックポイントファイル (PREVIOUS.cpt) の指定
       * PREVIOUS.cpt は前の計算が完了した際に作成されている       * PREVIOUS.cpt は前の計算が完了した際に作成されている
-      * tpr 自体は延長分を足し合わせた計算をするようになっている。.cpt を指定しないと最初から延長分までの計算をすることになるため、<html><span style="color: red; font-weight: bold">cpi の指定を忘れないこと！</span></html>\\ 例+      * tpr 自体は延長分を足し合わせた計算をするようになっている。.cpt を指定しないと最初から延長分までの計算をすることになるため、**cpi の指定を忘れないこと！**\\ 例
         * 0〜10 ns の計算をする .tpr に 10 ns を追加する convert-tpr を実行してできた NEXT.tpr を作成         * 0〜10 ns の計算をする .tpr に 10 ns を追加する convert-tpr を実行してできた NEXT.tpr を作成
           * ''gmx mdrun -s NEXT.tpr -deffnm DEFNAME'' -> 0〜20 ns の計算を実行           * ''gmx mdrun -s NEXT.tpr -deffnm DEFNAME'' -> 0〜20 ns の計算を実行
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  • 最終更新: 2016/11/30 12:21
  • by mumeiyamibito