gmx pdb2gmx

概要

gmx pdb2gmx [-f [<.gro/.g96/...>]] [-o [<.gro/.g96/...>]] [-p [<.top>]]
            [-i [<.itp>]] [-n [<.ndx>]] [-q [<.gro/.g96/...>]]
            [-chainsep <enum>] [-merge <enum>] [-ff <string>]
            [-water <enum>] [-[no]inter] [-[no]ss] [-[no]ter]
            [-[no]lys] [-[no]arg] [-[no]asp] [-[no]glu] [-[no]gln]
            [-[no]his] [-angle <real>] [-dist <real>] [-[no]una]
            [-[no]ignh] [-[no]missing] [-[no]v] [-posrefc <real>]
            [-vsite <enum>] [-[no]heavyh] [-[no]deuterate]
            [-[no]cmap] [-[no]renum] [-rtpres <enum>]

説明

gmx pdb2gmx は、.pdb (または .gro) ファイル、および一部のデータベースファイルを読み込み、分子に水素原子を追加し、GROMACS (GROMOS) 形式の座標を生成します。オプションで、.pdb 形式のファイルと、GROMACS 形式のトポロジーファイルも生成できます。これらのファイルは、その後、実行入力ファイルを作成するために使用できます。

gmx pdb2gmx は、現在の作業ディレクトリと、バイナリのパスまたは GMXLIB 環境変数から推論された GROMACS ライブラリディレクトリにある <forcefield>.ff サブディレクトリ内の forcefield.itp ファイルを検索することで、力場を特定します。 デフォルトでは、力場の選択はインタラクティブですが、コマンドラインのリストにある短い名前のいずれかを使用するために、-ff オプションを使用することもできます。 その場合、gmx pdb2gmx は対応する <forcefield>.ff ディレクトリのみを検索します。

選択した力場に基づいて、すべてのファイルは対応する力場ディレクトリから読み込まれます。残りの種類を変更または追加する場合は、GROMACSライブラリディレクトリから力場ディレクトリを現在の作業ディレクトリにコピーできます。新しいタンパク質残りの種類を追加する場合は、ライブラリディレクトリにある residuetypes.dat を変更するか、ライブラリディレクトリ全体をローカルディレクトリにコピーし、環境変数 GMXLIB をそのディレクトリ名に設定する必要があります。ファイル形式に関する詳細については、第5章を参照してください。

注意：:ref:`.pdb <pdb>`ファイルは単なるファイル形式であり、必ずしもタンパク質の構造を含む必要はありません。データベースでサポートされているすべての種類の分子を変換できます。データベースでサポートされていない場合は、自分で追加できます。

このプログラムは、限定された知能を持ち、データベースファイル（Cys-Cys、Heme-Hisなど、特別な結合を可能にするもの）を読み取ります。必要に応じて、この操作は手動で行うことも可能です。プログラムは、ユーザーに選択を促し、LYS、ASP、GLU、CYS、またはHISのどの残基を選択するかを指定できます。LYSの場合、選択肢は中性（NZに2つのプロトン）またはプロトン化（3つのプロトン、デフォルト）のどちらかです。ASPとGLUの場合は、デフォルトでプロトン化された状態が選択されます。HISの場合は、ND1、NE2、または両方にプロトンを配置できます。これらの選択は、デフォルトでは自動的に行われます。HISの場合、これは最適な水素結合の構造に基づいています。水素結合は、最大水素供与体-受容体角度と供与体-受容体距離に基づいて定義され、これらはそれぞれ`-angle`と`-dist`で設定されます。

N-末端とC-末端のプロトン化状態は、「-ter」オプションを使用してインタラクティブに選択できます。 デフォルトの末端は、それぞれNH3+とCOO-でイオン化されています。 一つの残基の鎖の場合、一部の力場はジターイオン化された形をサポートしていますが、ポリペプチドの場合はこれらのオプションは選択しないでください。 AMBER力場には、末端残基に固有の形があり、これらは「-ter」メカニズムと互換性がないため、N-またはC-末端の残基の名前をそれぞれ「N」または「C」で先頭につけて、座標ファイルの形式を維持する必要があります。 代わりに、命名された終端残基（例：ACE、NME）を使用することもできます。

チェーンの分離は必ずしも簡単ではありません。ユーザーが作成したPDBファイル内のマークアップは頻繁に異なり、場合によってはTERレコード間でエントリをマージすることが望ましい場合があります。たとえば、タンパク質2つの間の二硫化物結合や距離制約、またはヘムグループがタンパク質に結合されている場合に、複数のチェーンを1つの「moleculetype」定義に含める必要があります。これを処理するために、gmx pdb2gmx`は2つの異なるオプションを使用します。まず、-chainsep`を使用すると、新しい化学的チェーンがいつ開始されるかを指定でき、適切な場合は終端を追加できます。これは、TERレコードの存在、チェーンIDの変更、またはこれらのいずれかまたは両方の組み合わせに基づいて行うことができます。また、完全にインタラクティブな選択も可能です。さらに、`-merge`オプションを使用すると、すべての化学的終端（またはそれがない）を追加した後、複数のチェーンを1つのmoleculetypeにマージする方法を制御できます。このオプションを無効にしたり（マージしない）、すべての非水分子のチェーンを1つの分子にマージしたり、インタラクティブな選択を行うことができます。

gmx pdb2gmx は、.pdb ファイルの占有フィールドもチェックします。占有値が 1 でない場合、これは構造内で原子が十分に解析されていないことを示し、警告メッセージが表示されます。 .pdb ファイルが X 線構造決定から得られたものでない場合、すべての占有フィールドが 0 になる可能性があります。いずれの場合でも、ユーザーは入力データの正確性を確認する必要があります（記事を参照してください！）。

処理中に、原子はGROMACSの慣例に従って再配置されます。「-n」オプションを使用すると、同じ方法で再配置されたグループを含むインデックスファイルを作成できます。これにより、GROMOS軌道と座標ファイルをGROMOS形式に変換できます。ただし、1つの制限があります。再配置は、入力から水素が削除された後、および新しい水素が追加される前に行われます。したがって、「-ignh」オプションを使用しないでください。

:ref:.gro <gro>`および``.g96``ファイル形式は、チェーン識別子をサポートしていません。したがって、マルチチェーンの`:ref:.pdb <pdb>`ファイルを変換する際に、-o`オプションで`:ref:`.pdb <pdb>`ファイルの名前を入力することが便利です。

オプション -vsite は、水素原子と高速な不適切なジヘドラル運動を除去します。 角度と平面外の運動は、水素原子を仮想サイトに変換し、角度を固定することで除去できます。これにより、これらの角度は隣接する原子との相対的な位置が固定されます。 さらに、標準のアミノ酸（すなわち、PHE、TRP、TYR、HIS）の芳香環内のすべての原子を仮想サイトに変換することで、これらの環における高速な不適切なジヘドラル変動を排除できます（ただし、この機能は非推奨です）。 注意：この場合、すべての他の水素原子も仮想サイトに変換されます。 仮想サイトに変換されたすべての原子の質量は、通常の原子の質量に加算されます。

また、二面体の運動の遅延も、「-heavyh」オプションを使用することで、水素の質量を4倍にすることで実現できます。これは、水の水素の回転運動を遅らせるためにも使用されます。水素の質量を増やすことで、結合されている（ヘビー）原子の質量から差し引くため、システムの総質量は変わりません。特別なケースとして、環状分子（または環状）を考慮します。「gmx pdb2gmx」は、指定された鎖の末端原子間の距離を評価することで、環状分子の存在を自動的に判断します。この距離が、「-sb」（「短い結合警告距離」、デフォルト0.05 nm）よりも大きく、かつ「-lb」（「長い結合警告距離」、デフォルト0.25 nm）よりも小さい場合、分子は環状とみなされ、それに応じて処理されます。ただし、この機能は、周期的な境界を超えた環状結合を検出することはできません。

オプション

入力ファイルの指定オプション:

-f [<.gro/.g96/...>] (タンパク質.pdb)

構造ファイル: gro g96 pdb brk ent esp tpr

出力ファイルを指定するためのオプション:

-o [<.gro/.g96/...>] (conf.gro)

構造ファイル: gro g96 pdb brk ent esp

-p [<.top>] (topol.top)

ファイル

-i [<.itp>] (posre.itp)

トポロジーファイルのインクルード

-n [<.ndx>] (index.ndx) (オプション)

インデックスファイル

-q [<.gro/.g96/...>] (clean.pdb) (オプション)

構造ファイル: gro g96 pdb brk ent esp

Other options:

-chainsep <enum> (id_またはter)

PDBファイルで、新しいチェーンを開始する条件（終端の追加）：id_or_ter、id_and_ter、ter、id、interactive

-merge <enum> (デフォルト: no)

複数の鎖を単一の [moleculetype] にマージする: いいえ、すべて、インタラクティブ

-ff <文字列> (選択)

デフォルトで力を適用。詳細については -h を使用してください。

-water <enum> (選択)

使用するウォーターモデル: select, none, opc, opc3, spc, spce, tip3p, tip4p, tip4pew, tip5p, tips3p

-[no]inter (無)

次の8つのオプションをインタラクティブモードに設定する

-[no]ss (無)

対話型 SS ブリッジの選択

-[no]ter (無)

インタラクティブな終末選択、電荷（デフォルト）ではなく

-[no]lys (no)

対話型リジン選択、電荷に基づく

-[no]引数 (no)

対話型のアスパラギン酸選択、電荷に基づく

-[no]asp (無)

インタラクティブなアスパラギン酸の選択、電荷を考慮しない

-[no]glu (無)

インタラクティブなグルタミン酸の選択、電荷を考慮しない

-[no]gln (無)

インタラクティブなグルタミン選択、電荷ではなく

-[no]his (無)

対話型ヒスチジン選択、H結合の確認ではなく

-angle <実数> (135)

水素結合の最小水素供与-受容角（度）

-dist <real> (0.3)

最大水素結合のドナー-アクセプター間の距離（nm）

-[no]una (無)

フェニルアラニン、トリプトファン、チロシンに結合したCH原子を持つ芳香族環を選択する

-[no]ignh (無)

座標ファイル内の水素原子を無視する

-[no]missing (no)

アトームが欠落し、結合を形成できない場合、危険

-[no]v (無)

メッセージの表現を少し詳しくする

-posrefc <実数> (1000)

位置制約のための定数

-vsite <enum> (なし)

アトームを仮想サイトに変換: なし、水素、芳香族

-[no]heavyh (無)

水素原子を重元素として扱う

-[no]deuterate (無)

水素原子の質量を2 amuに変更する

-[no]cmap (はい)

色マップ torsions を使用する（.rtp ファイルで有効になっている場合）

-[no]renum (無)

出力で残基を連続して番号を振る

-rtpres <enum> (自動)

使用する残基名として、:ref:.rtp<rtp>` のエントリ名を指定できます。指定可能なオプションは、auto、no、yes です。