パラメータファイル¶

アトーム¶

静的な プロパティ（詳細は：numref:Table %s を参照）は、複数の場所にあるデータに基づいて、原子タイプに割り当てられます。質量は、「atomtypes.atp」にリストされています（詳細は：ref:アトームの種類を参照）、電荷は「rtp」にリストされています（詳細は：ref:rtp = **r**esidue **t**opology **p**arameter file、詳細は：ref:rtp を参照）。これにより、ユーザーが定義したアミノ酸、核酸などの構成要素にのみ電荷が定義されることがわかります。PDB2GMXプログラムを使用して：ref:topology を生成する場合、これらのファイルからの情報が統合されます。

表 7 静的なアトムタイプのプロパティ (Gromacs)¶
プロパティ	シンボル	ユニット
種類
質量	m	a.m.u.
充電	q	electron
エプシロン	$\epsilon$	kJ/mol
シグマ	$\sigma$	nm

非結合パラメータ¶

非結合パラメータは、ヴァン・デル・ワールスパラメータ V（「c6」または：math:sigma、組み合わせ規則によって、詳細は：ref:lj`を参照）と W（「c12」または：math:epsilon`）で構成され、ファイル ffnonbonded.itp にリストされています。ここで、ptype は粒子タイプ（詳細は：numref:Table %s <tab-ptype>`を参照）です。結合パラメータと同様に、``[ *type ]` ディレクティブの項目は、対応するトポロジーファイルのエントリに適用されます。パラメータが欠落している場合、警告が生成されます（ただし、詳細は：ref:`pairinteractions`のセクションを参照）。

[ atomtypes ]
;name   at.num      mass      charge   ptype         V(c6)        W(c12)
    O        8  15.99940       0.000       A   0.22617E-02   0.74158E-06
   OM        8  15.99940       0.000       A   0.22617E-02   0.74158E-06
   .....

[ nonbond_params ]
  ; i    j func       V(c6)        W(c12)
    O    O    1 0.22617E-02   0.74158E-06
    O   OA    1 0.22617E-02   0.13807E-05
    .....

注意: 含まれているほとんどの力場も、at.num. 列を含んでいますが、この情報は OPLS-AA の bond_type 列に暗黙的に含まれています。 V と W のパラメータの解釈は、トポロジーファイルの [ defaults ] セクションで選択された組み合わせ規則によって決まります（詳細は：ref:ファイル形式を参照）。

(10)¶\[\begin{split}\begin{aligned} \mbox{1種類の組み合わせの場合}: & & \begin{array}{llllll} \mbox{V}_{ii} & = & C^{(6)}_{i} & = & 4\,\epsilon_i\sigma_i^{6} & \mbox{[ kJ mol$^{-1}$ nm$^{6}$ ]}\\ \mbox{W}_{ii} & = & C^{(12)}_{i} & = & 4\,\epsilon_i\sigma_i^{12} & \mbox{[ kJ mol$^{-1}$ nm$^{12}$ ]}\\ \end{array} \\ \mbox{2および3種類の組み合わせの場合}: & & \begin{array}{llll} \mbox{V}_{ii} & = & \sigma_i & \mbox{[ nm ]} \\ \mbox{W}_{ii} & = & \epsilon_i & \mbox{[ kJ mol$^{-1}$ ]} \end{array}\end{aligned}\end{split}\]

いくつかの異なる原子タイプの組み合わせ、またはすべての組み合わせを [ nonbond_params ] セクションに指定できます。上記の定義に従い、V と W のパラメータを使用します。指定されていない組み合わせは、対応する原子タイプのパラメータに基づいて計算されます。

(11)¶\[\begin{split}\begin{aligned} \mbox{for combination rules 1 and 3}: & & \begin{array}{lll} C^{(6)}_{ij} & = & \left(C^{(6)}_i\,C^{(6)}_j\right)^{\frac{1}{2}} \\ C^{(12)}_{ij} & = & \left(C^{(12)}_i\,C^{(12)}_j\right)^{\frac{1}{2}} \end{array} \\ \mbox{for combination rule 2}: & & \begin{array}{lll} \sigma_{ij} & = & \frac{1}{2}(\sigma_i+\sigma_j) \\ \epsilon_{ij} & = & \sqrt{\epsilon_i\,\epsilon_j} \end{array}\end{aligned}\end{split}\]

$\sigma$ と $\epsilon$ の値を指定する必要がある場合（規則 2 と 3）、$C^{12}$ がゼロであり、$C^6$ がゼロでないという状態は実現できないように見える。しかし、$\sigma$ に負の値を指定すると、$C^6$ がゼロになり、$C^{12}$ が通常通りに計算される。これは、$\sigma$ の値を読み取る際の特殊なケースであり、それ以上の意味はない。

バッキンガムポテンシャルの組み合わせルールは、1つだけです。

(12)¶\[\begin{split}\begin{array}{rcl} A_{ij} &=& \left(A_{ii} \, A_{jj}\right)^{1/2} \\ B_{ij} &=& 2 / \left(\frac{1}{B_{ii}} + \frac{1}{B_{jj}}\right) \\ C_{ij} &=& \left(C_{ii} \, C_{jj}\right)^{1/2} \end{array}\end{split}\]

結合されたパラメータ¶

「結合パラメータ（つまり、結合、結合角、不適切なおよび適切な二面角）は、「ffbonded.itp」にリストされています。このデータベースのエントリは、それぞれ、相互作用中の原子の種類、相互作用の種類、およびそれに関連するパラメータを記述します。これらのパラメータは、トポロジーを処理する際に：ref:`grompp <gmx grompp>`によって読み取りられ、適切な結合パラメータ（たとえば、「bondtypes」が「[ bonds ]」ディレクティブのエントリに適用されるなど）に適用されます。関連する：「[ *type ]」ディレクティブから欠落している結合パラメータが存在すると、致命的なエラーが発生します。相互作用のタイプは、「Table %s <tab-topfile2>」にリストされています。以下に、そのようなファイルの例を示します。

[ bondtypes ]
  ; i    j func        b0          kb
    C    O    1   0.12300     502080.
    C   OM    1   0.12500     418400.
    ......

[ angletypes ]
  ; i    j    k func       th0         cth
   HO   OA    C    1   109.500     397.480
   HO   OA  CH1    1   109.500     397.480
   ......

[ dihedraltypes ]
  ; i    l func        q0          cq
 NR5*  NR5    2     0.000     167.360
 NR5* NR5*    2     0.000     167.360
 ......

[ dihedraltypes ]
  ; j    k func      phi0          cp   mult
    C   OA    1   180.000      16.736      2
    C    N    1   180.000      33.472      2
    ......

[ dihedraltypes ]
;
; Ryckaert-Bellemans Dihedrals
;
; aj    ak      funct
CP2     CP2     3       9.2789  12.156  -13.120 -3.0597 26.240  -31.495

``ffbonded.itp``ファイルでは、結合パラメータを追加できます。新しい原子タイプに対応するパラメータを含める場合は、必ず``atomtypes.atp``ファイルにも定義してください。

ほとんどのインタラクションタイプの場合、パラメータは正確な一致を使用して検索および割り当てられ、すべてのタイプ名に対して一致する必要があり、パラメータのセットは1つのみ許可されます。このルールに例外は、ジヘドラルパラメータです。「[ dihedraltypes ]」のワイルドカード原子タイプ名には、4つの位置のいずれか1つまたは複数に文字「X」を指定できます。したがって、たとえば、中央の2つの原子のタイプに基づいて適切なジヘドラルパラメータを割り当てることも可能です。最も正確な一致を持つエントリ（つまり、ワイルドカードの一致が最も少ないエントリ）のパラメータが使用されます。 |Gromacs|のバージョン5.1.3より前のバージョンでは、最初の一致が使用されるため、ワイルドカードで一致するエントリが先頭にある場合、完全な一致は無視されます。したがって、|Gromacs|の古いバージョンのforcefieldを使用する可能性がある場合は、ワイルドカードのエントリを最後に配置することを推奨します。さらに、9番のジヘドラルタイプは、異なる多重性を持つ項を組み合わせるのに役立つ、複数のジヘドラルポテンシャルを割り当てる機能を追加します。異なるジヘドラルポテンシャルパラメータセットは、「[ dihedraltypes ]」セクション内の隣接する行に配置する必要があります。