概要水中のエタノール分子の溶媒和自由エネルギーをエネルギー表示 (ER) 法を用いて計算します溶質 + 溶媒溶媒のみ溶質のみそれぞれの MD 計算を実施した後エネルギー分布関数と自由エネルギーを計算します溶液の MD ( 溶媒 + 溶質 ) 溶媒の MD

Size: px

Start display at page:

Download "概要水中のエタノール分子の溶媒和自由エネルギーをエネルギー表示 (ER) 法を用いて計算します溶質 + 溶媒溶媒のみ溶質のみそれぞれの MD 計算を実施した後エネルギー分布関数と自由エネルギーを計算します溶液の MD ( 溶媒 + 溶質 ) 溶媒の MD"

ゆきささくいし
5 years ago
Views:

1 Winmostar チュートリアル Gromacs 溶媒和自由エネルギー ( エネルギー表示法 ) V8.000 株式会社クロスアビリティ question@winmostar.com 2017/10/18

2 概要水中のエタノール分子の溶媒和自由エネルギーをエネルギー表示 (ER) 法を用いて計算します溶質 + 溶媒溶媒のみ溶質のみそれぞれの MD 計算を実施した後エネルギー分布関数と自由エネルギーを計算します溶液の MD ( 溶媒 + 溶質 ) 溶媒の MD e (kal/mol) エネルギー分布関数溶媒和自由エネルギー Dm 溶質の MD 注意点 : 分子の種類初期密度に応じて平衡化に必要なステップ数は本例と異なる場合はあります本計算のステップ数が大きいほど再現性が良く信頼性の高い結果を取得することができます座標の出力頻度数も結果に影響します系のサイズ相互作用計算方法や力場も計算結果に大きく影響します ER 法の計算では擬似乱数を使うためその分だけ結果が都度変化します /10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 2 (kcal/mol)

プログラムパス > Cygwin を変更することで任意の場所にインストール可能ですこちらこちら

3 動作環境設定本機能を用いるためには Cygwin のセットアップが必要ですの 2. 計算エンジンのインストールから Cygwin の自己解凍書庫 (exe) を入手し実行してくださいこちらデフォルトでは C: 直下にインストールされますが Winmostar の環境設定のプログラムパス > Cygwin を変更することで任意の場所にインストール可能ですこちらこちら 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 3

I. 溶液の MD 計算 [MD]>[ 溶媒を配置 / セルを作成 ] をクリックする

に 500 と入力し [OK] をクリックする 2017/10/18 Copyright

1 回 Use preset で NPT (fast) を選び >>> Add >>> を 1 回順番にクリックし最後に Set

7 I. 溶液の MD 計算 ( 平衡化 ) MD>Gromacs> 連続ジョブ設定を選択する Use preset で Minimize (fast) を選び >>> Add >>> を 1 回 Use preset で NVT (fast) を選び >>> Add >>> を 1 回 Use preset で NPT (fast) を選び >>> Add >>> を 1 回順番にクリックし最後に Set ボタンを押す 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 7

8 I. 溶液の MD 計算 ( 平衡化 ) MD>Gromacs> 連続ジョブ実行を選択する座標ファイル ( 拡張子 : gro) とトポロジーファイル ( 拡張子 : top) の保存場所を聞かれるのでファイル名を入力して保存するここでは仮に etohaq.gro etohaq.top とするその後 Winmostar Job Manager が立ち上がり Cygwin 上で Gromacs が実行される 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 8

I. 溶液の MD 計算 ( 本計算 ) MD>Gromacs> キーワード設定

nsteps を 50000 に変更する 2017/10/18 Copyright

I. 溶液の MD 計算 ( 本計算 ) Output タブの nstxout-compressed を 5 に変更し OK ボタンを押す次に

11 II. 溶媒の MD 計算 [MD]>[ 溶媒を配置 / セルを作成 ] をクリックする [Put the molecule on main window as solute] のチェックを外し [Add water] ボタンをクリックする [Enter # of molecules] に 500 と入力し [OK] をクリックする 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 11

top とする計算終了後 MD>Gromacs> キーワード設定を選択する Basic タブの nsteps を 25000 に Output タブの

13 II. 溶媒の MD 計算 ( 平衡化 & 本計算 ) MD>Gromacs> 連続ジョブ実行を選択する先ほどとは異なる名前で座標ファイル ( 拡張子 : gro) とトポロジーファイル ( 拡張子 : top) を保存するここでは仮に h2o.gro h2o.top とする計算終了後 MD>Gromacs> キーワード設定を選択する Basic タブの nsteps をに Output タブの nstxout-compressed を 50 に変更して OK をクリックする最後に MD>Gromacs>Gromacs 実行を選択する 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 13

III. 溶質の MD 計算ファイル > 新規を選択し溶液の MD 計算の際と同様に再度エタノール分子をモデリングする

III. 溶質の MD 計算 ( 平衡化 ) MD>Gromacs> 連続ジョブ設定を選択する Reset ボタンを押して設定をリセットし Use preset で Minimize (vapor, fast) を選び >>> Add >>> を 1 回 Use preset で NVT (vapor, fast) を選び >>> Add >>> を 1 回順番にクリックし最後に

15 III. 溶質の MD 計算 ( 平衡化 ) MD>Gromacs> 連続ジョブ設定を選択する Reset ボタンを押して設定をリセットし Use preset で Minimize (vapor, fast) を選び >>> Add >>> を 1 回 Use preset で NVT (vapor, fast) を選び >>> Add >>> を 1 回順番にクリックし最後に Set ボタンを押す MD>Gromacs> 連続ジョブ実行を選択する先ほどとは異なる名前で座標ファイル ( 拡張子 : gro) とトポロジーファイル ( 拡張子 : top) を保存するここでは仮に etoh.gro etoh.top とする 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 15

100000 に nstenergy を 10000 に nstxout-compressed を 50 に変更して OK をクリックする最後に

16 III. 溶質の MD 計算 ( 本計算 ) 計算終了後 MD>Gromacs> キーワード設定を選択する Preset に NVT (vapor, fast) を選択し Basic タブの nsteps をに gen-vel を no に変更する Output タブの nstxout と nstvout をに nstenergy をに nstxout-compressed を 50 に変更して OK をクリックする最後に MD>Gromacs>Gromacs 実行を選択する 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 16

17 IV. ER 法実行 etohaq.gro h2o.gro および etoh.gro を保存したディレクトリをエクスプローラで開く同じ場所に置いている場合はファイル > フォルダを開くで開くことができる次に MD>Gromacs>ER 法実行を選択する 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 17

18 IV. ER 法実行 Solution タブにおいてテキストボックスに溶液系の本計算のデータが入ったフォルダ etohaq_gmx_tmp をドラッグアンドドロップする同様に Solvent タブには h2o_gmx_tmp Solute タブには etoh_gmx_tmp をドラッグアンドドロップする 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 18

IV. ER 法実行 Start ボタンを押しエネルギー分布関数と溶媒和自由エネルギーの計算を実行するフォルダを指定すると計算が開始されるここでは仮に etohaq_er

20 V. 結果の表示計算終了後 MD>Gromacs>ER 法結果読み込みを選択する計算を実行した場所を聞かれるので ER 法実行のところで指定したフォルダ ( ここでは etohaq_er ) を選択するすると結果表示画面が出現し溶媒和自由エネルギーが表示される 2017/10/18 Copyright (C) 2018 X-Ability Co.,Ltd. All rights reserved. 20

目次 I. 孤立系 ( 気相 ) II. 単成分液体 III. 混合液体 1 希薄水溶液 2 任意の濃度の溶液 IV. タンパク質 1 リガンドなし 2 リガンドあり V. ポリマー VI. 固液界面補足 Acpypeによる電荷の割り当て補足 RESP 電荷の割り当て 2017/10/01 Copy

Winmostar チュートリアルシミュレーションセルの作成 V8.000 株式会社クロスアビリティ question@winmostar.com 2017/10/01 目次 I. 孤立系 ( 気相 ) II. 単成分液体 III. 混合液体 1 希薄水溶液 2 任意の濃度の溶液 IV. タンパク質 1 リガンドなし 2 リガンドあり V. ポリマー VI. 固液界面補足 Acpypeによる電荷の割り当て補足