GROMOS күші саласы және молекулалық динамикалық модельдеу бағдарламасы
GROMOS
GROMOS күші саласы мен молекулалық динамикалық симуляция бағдарламасы. Алкан қасиеттерін зерттеуге, күш өрісін дамытуға арналған. ETH Zurich және Groningen университеттерінің әзірлемесі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
GROningen MOlecular Simulation (GROMOS) – молекулалық динамиканы модельдеуге арналған күш өрісі және оған байланысты компьютерлік бағдарламалық кешеннің атауы. Екеуі де Гронинген университетінде және Швейцария Федералдық Технологиялық институтының (ETH Цюрих) Физикалық химия зертханасындағы Компьютерлік химия тобында жасалған. Гронингенде Герман Берендсен оның дамуына қатысты. Бірлескен атомдық күш өрісі алкандардың конденсирленген фазалық қасиеттері бойынша оңтайландырылған.
GROningen MOlecular Simulation (GROMOS) is the name of a force field for molecular dynamics simulation, and a related computer software package. Both are developed at the University of Groningen, and at the Computer Aided Chemistry Group at the Laboratory for Physical Chemistry at the Swiss Federal Institute of Technology (ETH Zurich). At Groningen, Herman Berendsen was involved in its development. The united atom force field was optimized with respect to the condensed phase properties of alkanes.
GROMOS87
Алифалық және ароматтық сутек атомдары көміртек атомын және оған жалғанған сутек атомдарын бір топ ретінде қарастыру арқылы жасырын түрде ескерілді, бұл – біріккен атом күш өрісі. Ван дер Ваальс күшінің параметрлері көмірсутектердің кристалдық құрылымдарын есептеу және аминқышқылдарын пайдалану арқылы, 0,8 нм қысқа байланыссыз кесу радиустарын қолдану нәтижесінде алынды.
Aliphatic and aromatic hydrogen atoms were included implicitly by representing the carbon atom and attached hydrogen atoms as one group centered on the carbon atom, a united atom force field. The van der Waals force parameters were derived from calculations of the crystal structures of hydrocarbons, and on amino acids using short (0.8 nm) nonbonded cutoff radii.
GROMOS96
1996 жылы бағдарламалық пакетке толық қайта жазу енгізілді. Күш өрісі де жақсартылды, мысалы, алифатикалық CHn топтары ван дер Ваальс өзара әрекеттесулерімен біріктірілген атомдар түрінде бейнеленді, олар ұзақ (1,4 нм) байланыссыз кесу радиустарын қолдана отырып, модельдік сұйық алкандардың молекулалық динамикалық симуляциялары негізінде қайта параметрлендірілді. Бұл нұсқа үнемі жетілдіріліп келеді және бірнеше түрлі параметрлер жиынтығы қолжетімді. GROMOS96 молекулалық динамика, стохастикалық динамика және энергияны минимумдау зерттеулерін қамтиды. Энергия компоненті бұрынғы GROMOS құрамына да кірді, ол GROMOS87 деп аталды. GROMOS96 жоспарланып, 20 ай ішінде жасалды. Пакет 40 түрлі бағдарламадан тұрады, олардың әрқайсысы өзінің ерекше функциясын атқарады. GROMOS96 ішіндегі екі маңызды бағдарламаның мысалы – молекулалық топологияны құруға жауапты PROGMT және классикалық молекулалық топологияны жол интегралды молекулалық топологияға түрлендіретін PROPMT.
In 1996, a substantial rewrite of the software package was released. The force field was also improved, e. g., in the following way: aliphatic CHn groups were represented as united atoms with van der Waals interactions reparametrized on the basis of a series of molecular dynamics simulations of model liquid alkanes using long (1.4 nm) nonbonded cutoff radii. This version is continually being refined and several different parameter sets are available. GROMOS96 includes studies of molecular dynamics, stochastic dynamics, and energy minimization. The energy component was also part of the prior GROMOS, named GROMOS87. GROMOS96 was planned and conceived during a time of 20 months. The package is made of 40 different programs, each with a different essential function. An example of two important programs within the GROMOS96 are PROGMT, in charge of constructing molecular topology and also PROPMT, changing the classical molecular topology into the path integral molecular topology.
GROMOS05
Бағдарламалық қамтамасының жаңартылған нұсқасы 2005 жылы ұсынылды.
An updated version of the software package was introduced in 2005.
GROMOS11
GROMOS-тың қазіргі нұсқасы 2011 жылдың мамыр айында жарық көрген.
The current GROMOS release is dated in May 2011.
Параметрлер жиынтығы
GROMOS күш өрісіне негізделген күш өрісі параметрлерінің бірнеше жиынтығы бар. А нұсқасы ақуыздардың, нуклеотидтердің және қанттардың сулы немесе полярлы емес ерітінділері үшін қолданылады. B нұсқасы оқшауланған молекулаларға (газ фазасына) арналған.
Some of the force field parameter sets that are based on the GROMOS force field. The A version applies to aqueous or apolar solutions of proteins, nucleotides, and sugars. The B version applies to isolated molecules (gas phase).
54- ші
54A7 53A6 спиральдік бейімділікті жақсырақ көрсету үшін бұралу бұрышының параметрлері алынып, түзетілді, N–H, C=O итергіш күші өзгертілді, жаңа CH3 заряд тобы қосылды, Na+ және Cl− параметрлеуі гидратацияның еркін энергиясын жақсарту үшін жасалды, сондай-ақ жаңа бұрыштық диэдрлер енгізілді. 54B7 кішкентай полярлы молекулалардың таза сұйықтарының және циклогександағы аминқышқылы аналогтарының ерітудің еркін энталпиясының термодинамикалық қасиеттерін қайта жасау үшін алдымен түзетулер енгізіліп оңтайландырылды, бұл 45A3-тің кеңейтілген және қайта нөмірленген нұсқасы. 53A6 липидтік жиынтықтарға, мысалы мембраналар мен мицеллаларға, сулы немесе сусыз алифаттардың аралас жүйелеріне, полимерлерге және әртүрлі биомолекулалармен өзара әрекеттесетін басқа да аполярлы жүйелерге қолдануға ыңғайлы. 45A4 45A3 ДНК-ның бейнелеуін жақсарту үшін қайта параметрленді.
54A7 53A6 taken and adjusted torsional angle terms to better reproduce helical propensities, altered N–H, C=O repulsion, new CH3 charge group, parameterisation of Na+ and Cl− to improve free energy of hydration and new improper dihedrals. 54B7 optimised by first fitting to reproduce the thermodynamic properties of pure liquids of a range of small polar molecules and the solvation free enthalpies of amino acid analogs in cyclohexane, is an expansion and renumbering of 45A3. 53A6 suitable to apply to lipid aggregates such as membranes and micelles, for mixed systems of aliphatics with or without water, for polymers, and other apolar systems that may interact with different biomolecules. 45A4 45A3 reparameterised to improve DNA representation.