amber

AMBER 是跑分子模擬的套裝軟體，比較普及被使用的 GROMACS 套裝軟體。

以下簡單介紹基本的四個步驟：

選擇力場=>讀取原子檔案=>能量最小化=>分子模擬開始。

步驟一 選擇力場
在我們進行計算之前，要先選擇我們計算的力場(如AMBER中的ff99)每一個分子動力學中，都會有一套參數來描繪我們實際現實的狀況，就像下面這個式子，它包含了兩個原子間鍵結所產生的位勢，三個原子形的角位勢，四個原子可以形成立體角位勢，加上弱作用力的凡德瓦力位勢，以及靜電力位勢。現在還是有很多的學者在鑽研如何把參數減少(參數越多，計算會越花時間)，又可以越接近現實環境的力場。

步驟二 讀取原子檔案內容
一般來說，都會直接讀取PDB檔，什麼是PDB呢？PDB就是Protein Data Bank的縮寫，中文來說，就是蛋白質資料庫，我們把實際自然狀態的蛋白質，用核磁共振(NMR= nuclear magnetic resonance)或X射線的方法把蛋白質的原子結構與特性紀錄下來(rcsb pdb)。

步驟三.1 設好需要參數
裡面最重要，大概有幾個參數，比如是否是算最小能量參數(imin=1，說明請看步驟三.2)，長程非鍵相互作用範圍大小參數(cut)。什麼是長程非鍵相互作用範圍呢？因為我們在做模擬的時候，主要是受到鍵結力影響，在來就是長距離的作用力，如凡德瓦力、靜電力，我們再計算一個原子受力時，不可能把所有的原子對它的影響都計算過(這樣只要算一個時間間隔可能就要一個月)，所以，一般模擬會用12埃(angstrom，光譜線波長單位)來估最重要的長距離非鍵結力的影響。

步驟三.2 跑最小能量調整
在跑分子模擬前，需要先做最小能量調整，因為我們運用任何原子結構來計算時，不見得是最適當的距離，所以通常我們都會先讓原子在原先給的位置做適當的微調，就有點像上火車當充滿人擠人的過程中，我們會先找到適當與其他乘客的距離一樣。

步驟四.1 設好需要參數
接下來我們要開始正式跑分子動力模擬囉！主要是最小能量參數imin要設為0，，起始溫度(tempi)，最後溫度(temp0)，時間間隔(dt)等等。設好後可以得到我們要的輸入檔(Input file)。

步驟四.2 開始跑分子動力模擬

另外，我再補充跑分子動力模擬中，需要用到的兩個重要的資訊「拓樸檔」與「GB模組」。

「拓樸檔」
通常一個蛋白質不是存有只有原子名稱與位置，還要有每個原子重要的性質與特性，比如電荷數、重量、編號、位勢常數等等非常多資訊，所以除了「空間結構檔外，還要有「拓樸檔」。

「GB模組」
GB模組，在英文也就是GENERALIZED BORN model。我們在模擬的時候，常常會計算蛋白質在溶液裡面的分子運動，但是往往這樣計算量會很大，所以，我們會以簡化的假想位勢，來取代我們真實的水分子。GB模組，可算是很普及被使用的假想位勢。


 

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