5. 分子動力学計算

分子動力学計算は以下の手順で行います。
Amberがインストールされているディレクトリはロードしたバージョンによって異なりますが、環境変数としてはすべて、$AMBERHOMEに設定されます。
このディレクトリ下の主なディレクトリを以下に示します。

$AMBERHOME/内の主なディレクトリ

ディレクトリ	説明
dat/	Amberのデータベース
bin/	Amber実行モジュール
test/	各モジュールを実行するためのスクリプト例

Minimization、equilibration、Molecular Dynamicsは、binディレクトリ内にある sander というモジュールで行います。sander の使用方法は下のようになっています。

usage: sander  [-O|A] -i mdin -o mdout -p prmtop -c inpcrd -r restrt
                   [-ref refc -x mdcrd -v mdvel -e mden -frc mdfrc -idip inpdip -rdip rstdip -mdip mddip
                   -inf mdinfo -radii radii -y inptraj -amd amd.log -scaledMD scaledMD.log] -cph-data -ce-data <file>-host ipi_hostname -port ipi_port

それぞれのファイルは以下の通りです。

sanderによる計算に必要なファイル

ファイル	説明
mdin	min/mdにおけるコントロールデータ(input)。
mdout	アウトプットファイル(output)。
prmtop	分子のトポロジー、パラメータの情報のデータ(input)。
inpcrd	初期構造と(オプションで)初期速度のデータ(input)。
restrt	最終の座標、速度、ボックスサイズ(for Constant Pressure)のデータ(output)。
refc	ポジションを束縛するときのデータ(input)。
mdcrd	座標値のトラジェクトリファイル(output)。
mdvel	速度のトラジェクトリファイル(output)。
mden	エネルギーのトラジェクトリファイル(output)。
mdinfo	mdoutの一番最新の部分(output)。 \

インプットファイルのオプション指定は&cntrlから/の間に記載し、オプションが複数ある場合は「,」で区切り、&cntrl から/までの行は必ず行頭に空白を入れて下さい。
インプットファイルで使用できる全オプションの詳細説明はマニュアルを参照して下さい。

インプットファイルのオプション

オプション	説明
imin	0の場合はMD計算、1の場合はエネルギー極小化計算、5の場合は振動解析を行います。
nmropt	0の場合はNMRを考慮しない計算、1,2の場合はNMR計算を行います。
ntx	初期座標、速度および基本セルの読み込み方法の指定フラグです。1がデフォルトとなっており、初期座標のみが呼び出されます。MD計算のリスタートでは5を利用して、初期座標、速度を呼び出します。基本セルはntb>0のときに行われます。なお、irestが1のときのみ、速度が呼び出されます。
irest	リスタートフラグです。0の場合はリスタートを行わず、1の場合は座標や速度をリスタートファイルから読み込みます。
ntpr	mdoutおよびmdinfoを更新するステップ数、デフォルトは50
ntb	周期的境界条件の設定
cut	カットオフ値、単位はオングストローム
maxcyc	極小化計算の最大サイクル数
ntr	0より大きい場合に位置束縛条件の設定を行います。デフォルトは0
ntc	SHAKE法による分子固定設定、ntfと合わせて利用します。
ntf	力の評価設定、ntcと合わせて利用します。
tempi	初期温度設定
temp0	定常温度の設定
gamma_ln	衝突頻度因子
ntwx	mdcrd
ntwr	リスタートファイルを更新するステップ数、デフォルトはnstlim
nstlim	MD計算のステップ数
pres0	初期圧力設定、デフォルトは1.0
taup	圧力緩和時間、デフォルトは1.0
ntt	定温シミュレーションの条件
dt	トラジェクトリー計算における時間ステップ