amber模擬kcl水溶液

　　最近剛開始學習amber軟件，看網上的教程勉強知道怎么操作這個amber了。就暫時跑了個分子動力學，其他的啥也沒處理。先把我的操作過程記錄下來吧，免得日后忘記。其實和其他的分子動力學軟件的操作大同小異，主要都是構建結構和力場輸入文件的時候麻煩。我這里使用的是Linux系統的amber18版本的軟件，其他版本的我不知道是不是一樣的。

一、構建kcl.pdb結構

①打開GaussView構建結構，其實很簡單，就分別選擇K和Cl，然后在窗口點兩下，保存成kcl.pdb。

二、利用xleap獲得sander的輸入.top拓撲文件和.crd坐標文件

①打開xleap，在命令行輸入xleap

②導入spce水的leaprc文件，這個文件包含一些基本的離子的參數，我這里使用的是spce水。amber還自帶有其他的水模型文件，在$AMBERHOME/dat/leap/cmd下面。

　　　　source leaprc.water.spce

　　　　kcl = loadpdb kcl.pdb

　　　　edit kcl

 

 

③修改kcl的原子類型和電荷

　　鼠標選擇兩個原子，然后Edit-Edit selected atoms，修改原子名稱、原子類型等為K+、Cl-，見下圖（注意按下圖的修改，不然跑分子動力學的時候報錯，我最開始就忘記改了原子名稱改成相應的離子，即沒加正負號，然后xleap貌似就識別不了了，報錯top的時候缺失了一些原子）。這是因為第②導入的力場里面K、Cl的原子類型就是K+和Cl-。修改完之后保存。

 

 

④設置盒子以及溶劑化

　　amber里面的默認長度單位貌似是埃A，首先設置盒子大小為30*30*30，然后溶劑化，我這里的0表示原來的盒子與溶劑化之后的邊緣距離為0A。

　　　　set kcl box { 30 30 30 } 

　　　　solvatebox kcl TIP3PBOX 0

⑤保存amber拓撲和坐標文件

　　　　saveamberparm kcl kcl-water-box.top kcl-water-box.crd

　　　　savepdb kcl kcl-water-box.pdb

三、跑能量最小化

①最小化文件enmin.in如下，參數控制在&cntrl ... /里面，注釋符號是啥我暫時還沒搞清楚

Minimize

&cntrl

imin=1,

ntx=1,

irest=0,

maxcyc=2000,

ncyc=1000,

ntpr=100,

ntwx=0,

cut=8.0,

/

②運行的指令，我寫了個腳本，提交到課題組的服務器集群上面計並行算。MPIRUN和EXEC是相應的目錄

MPIRUN=/opt/intel/impi/5.0.2.044/intel64/bin/mpirun

EXEC=/home/lkq/mysoft/amber18/bin/sander.MPI

TOP=kcl-water-box.top

${MPIRUN} -np ${nprocs} ${EXEC} -O -i enmin.in -p ${TOP} -c kcl-water-box.crd -o kcl-min.out -r kcl-min.rst

③vmd查看能量最小化之后的結構

　　由於amber18輸出的結構和軌跡好像都是二進制碼的，所以需要用cpptraj和ambpdb轉換一下格式，使得vmd能夠查看

cpptraj -p kcl-water-box.top -y kcl-min.rst -x kcl-min.rst7

ambpdb -p kcl-water-box.top  < kcl-min.rst7 > kcl-min.pdb

vmd kcl-min.pdb

 

四、跑npt系綜，收縮盒子

①npt系綜的文件npt.in如下

kcl: 1000ps npt run

&cntrl

imin = 0,

irest = 0, ntx = 1,

ntb = 2, pres0 = 1, ntp = 1,

cut = 10,

iwrap=1,

ntc = 2, ntf = 2,

tempi = 300.0,

temp0 = 300.0,

ntt = 3, gamma_ln = 1.0,

nstlim = 500000, dt = 0.002

ntpr = 100, ntwx = 1000, ntwr = 1000

/

END

END

②運行命令

${MPIRUN} -np ${nprocs} ${EXEC} -O -i npt.in -p ${TOP} -c kcl-min.rst -o kcl-npt.out -r kcl-npt.rst -x kcl-npt.mdcrd

③查看運行之后的軌跡

　　查看軌跡的方法和上面一樣，也是需要先用cpptraj處理一下。

cpptraj -p kcl-water-box.top -y kcl-npt.mdcrd -x kcl-npt.dcd

vmd kcl-min.pdb kcl-npt.dcd

 

五、跑nvt系綜

①nvt系綜的輸入文件nvt.in如下

kcl: 1000ps nvt run

&cntrl

imin = 0,

irest = 1,

ntx = 5,

ntb = 1,

cut = 10,

iwrap=1,

ntc = 2,

ntf = 2,

temp0 = 300.0,

ntt = 3,

gamma_ln = 1.0,

nstlim = 50000, dt = 0.002

ntpr = 100, ntwx = 1000, ntwr = 1000

/

END

END

②運行命令

${MPIRUN} -np ${nprocs} ${EXEC} -O -i nvt.in -p ${TOP} -c kcl-npt.rst -o kcl-nvt.out -r kcl-nvt.rst -x kcl-nvt.mdcrd

六、分析數據等

　　這個暫時還沒有研究要處理什么。

七、跑其他的分子動力學模擬、自由能計算等