組織構造における力場¶

ファイル¶

デフォルトで利用できる多くの力場が存在します。力場は、$GMXLIB/share/gromacs/top サブディレクトリ内の <name>.ff ディレクトリの存在、または現在のディレクトリの存在によって検出されます。力場ファイルの場所に関する情報は、pdb2gmx によって出力されるため、どのバージョンの力場が呼び出されているかを簡単に把握できます。Gromacs に含まれる力場は以下のとおりです。

AMBER03タンパク質、AMBER94（Duan et al., J. Comp. Chem. 24, 1999-2012, 2003）
AMBER94 力場 (Cornell et al., JACS 117, 5179-5197, 1995)
AMBER96タンパク質、核酸 AMBER94 (Kollman et al., Acc. Chem. Res. 29, 461-469, 1996)
AMBER99タンパク質、AMBER94（王ら、J. Comp. Chem. 21, 1049-1074, 2000）
AMBER99SBタンパク質、AMBER94（Hornak et al., Proteins 65, 712-725, 2006）の核酸
AMBER99SB-ILDNタンパク質、核酸 AMBER94 (Lindorff-Larsen et al., Proteins 78, 1950-58, 2010)
AMBER14SBタンパク質（Maier, J. A. et al., J. Chem. Theory Comput. 11, 3696–3713, 2015）
AMBER19SBタンパク質 (Tian, C. et al., J. Chem. Theory Comput. 16, 528–552, 2020)
AMBERGS 力場 (Garcia & Sanbonmatsu, PNAS 99, 2782-2787, 2002)
CHARMM27 全原子力場 (CHARM22 に CMAP を追加)
GROMOS96 43a1 相互作用モデル
GROMOS96 43a2 力場 (改良されたアルカン二軸)
GROMOS96 45a3 力場 (シュラー 2001 22 1205)
GROMOS96 53a5 力場 (JCC 2004 第25巻 1656ページ)
GROMOS96 53a6 力場 (JCC 2004 第25巻 1656ページ)
GROMOS96 54a7 力場 (Eur. Biophys. J. (2011), 40, 843-856, DOI: 10.1007/s00249-011-0700-9)
OPLS-AA/L 全原子力場 (2001アミノ酸のダイヘドラル)

「#include」ステートメントの後に「<name>.ff/forcefield.itp」を指定することで、トポロジーファイルにフォースフィールドを含めることができます。このステートメントは、フォースフィールドファイルを含み、そのファイル自体が他のフォースフィールドファイルを含めることも可能です。すべてのフォースフィールドは同じ形式で構成されています。「amber99.ff/forcefield.itp」の例は、ファイル形式に示されています。

各フォースフィールドには、主に pdb2gmx <gmx pdb2gmx>`で使用される複数のファイルがあります。これらは次のとおりです。 * 残留体データベース（:ref:`rtp） * 水素データベース（hdb） * 2つの終端データベース（.n.tdb``と.c.tdb``、詳細は参照） * 原子タイプデータベース（atp）- これは質量のみを含む。

フォースフィールドパラメータの変更¶

もし、分子内の特定の結合相互作用のパラメータを変更したい場合は、この操作は、結合相互作用の定義の後にパラメータを直接、:ref:`top`ファイル内の ``[ moleculetype ]``セクションに記述することで最も簡単に行うことができます（形式と単位については：ref:`topfile`を参照）。特定の相互作用のすべてのインスタンスのパラメータを変更する場合は、フォースフィールドファイルで変更するか、フォースフィールドを追加した後、新しい ``[ ???types ]``セクションを追加することができます。特定の相互作用のパラメータが複数回定義されている場合、最後の定義が使用されます。GROMACS 3.1.3 以バージョンでは、異なる値でパラメータを再定義した場合に警告が表示されます。原子タイプのLennard-Jonesパラメータを変更することは推奨されません。これは、GROMOSフォースフィールドでは、標準的な組み合わせ規則に従わない、複数の原子タイプの組み合わせに対してLennard-Jonesパラメータが生成されないためです。このような組み合わせ（および、組み合わせ規則に従う可能性のある他の組み合わせ）は、 ``[ nonbond_params ]``セクションで定義されており、原子タイプのLennard-Jonesパラメータを変更しても、これらの組み合わせには影響しません。

アトの種類を追加する¶

Gromacs 3.1.3 以降、通常の力場を含めた後、追加の [ atomtypes ] セクションに原子タイプを追加できます。新しい原子タイプの定義後、追加の非相互作用パラメータとペアパラメータを定義できます。 Gromacs のバージョン 3.1.3 以前では、新しい原子タイプは [ atomtypes ] セクションに力場ファイルに追加する必要があり、最後の [ atomtypes ] セクション以降のすべての非相互作用パラメータは、標準の組み合わせルールによって上書きされます。