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拓扑文件 ​

top ​

  • 作用：主拓扑文件，定义整个模拟系统的拓扑结构。.top是一个ascii文件，由gmx-grompp读取，gmx-gromp对其进行处理并创建二进制拓扑（.tpr文件）

  • 内容：

    • 分子类型（[ moleculetype ]）。
    • 系统中各分子的数量（[ molecules ]）。
    • 力场参数（如[ defaults ]）。
    • 引用其他.itp文件（如#include "forcefield.itp"）。

  • 示例：

;
; Example topology file
;
[ defaults ]
; nbfunc        comb-rule       gen-pairs       fudgeLJ fudgeQQ
  1             1               no              1.0     1.0

; The force field files to be included
#include "rt41c5.itp"

[ moleculetype ]
; name  nrexcl
Urea         3

[ atoms ]
;   nr    type   resnr  residu    atom    cgnr  charge
     1       C       1    UREA      C1       1   0.683
     2       O       1    UREA      O2       1  -0.683
     3      NT       1    UREA      N3       2  -0.622
     4       H       1    UREA      H4       2   0.346
     5       H       1    UREA      H5       2   0.276
     6      NT       1    UREA      N6       3  -0.622
     7       H       1    UREA      H7       3   0.346
     8       H       1    UREA      H8       3   0.276

[ bonds ]
;  ai    aj funct           c0           c1
    3     4     1 1.000000e-01 3.744680e+05
    3     5     1 1.000000e-01 3.744680e+05
    6     7     1 1.000000e-01 3.744680e+05
    6     8     1 1.000000e-01 3.744680e+05
    1     2     1 1.230000e-01 5.020800e+05
    1     3     1 1.330000e-01 3.765600e+05
    1     6     1 1.330000e-01 3.765600e+05

[ pairs ]
;  ai    aj funct           c0           c1
    2     4     1 0.000000e+00 0.000000e+00
    2     5     1 0.000000e+00 0.000000e+00
    2     7     1 0.000000e+00 0.000000e+00
    2     8     1 0.000000e+00 0.000000e+00
    3     7     1 0.000000e+00 0.000000e+00
    3     8     1 0.000000e+00 0.000000e+00
    4     6     1 0.000000e+00 0.000000e+00
    5     6     1 0.000000e+00 0.000000e+00

[ angles ]
;  ai    aj    ak funct           c0           c1
    1     3     4     1 1.200000e+02 2.928800e+02
    1     3     5     1 1.200000e+02 2.928800e+02
    4     3     5     1 1.200000e+02 3.347200e+02
    1     6     7     1 1.200000e+02 2.928800e+02
    1     6     8     1 1.200000e+02 2.928800e+02
    7     6     8     1 1.200000e+02 3.347200e+02
    2     1     3     1 1.215000e+02 5.020800e+02
    2     1     6     1 1.215000e+02 5.020800e+02
    3     1     6     1 1.170000e+02 5.020800e+02

[ dihedrals ]
;  ai    aj    ak    al funct           c0           c1           c2
    2     1     3     4     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00
    6     1     3     4     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00
    2     1     3     5     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00
    6     1     3     5     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00
    2     1     6     7     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00
    3     1     6     7     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00
    2     1     6     8     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00
    3     1     6     8     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00

[ dihedrals ]
;  ai    aj    ak    al funct           c0           c1
    3     4     5     1     2 0.000000e+00 1.673600e+02
    6     7     8     1     2 0.000000e+00 1.673600e+02
    1     3     6     2     2 0.000000e+00 1.673600e+02

; Include SPC water topology
#include "spc.itp"

[ system ]
Urea in Water

[ molecules ]
Urea    1
SOL     1000

rtp ​

  • 作用：定义氨基酸或核酸残基的拓扑结构，gmx pdb2gmx需要这样的文件来为pdb文件中包含的蛋白质构建GROMACS拓扑结构。
  • 内容：
    • 残基的原子信息（[ atoms ]）。
    • 默认键、角、二面角信息（[ bonds ]、[ angles ]、[ dihedrals ]）。

该文件包含4个键合相互作用和残基条目的默认相互作用类型，这些条目由原子和可选的键、角二面体和不当体组成。可以将参数添加到键、角度、二面体和不当体中，这些参数会覆盖itp文件中的标准参数。这只应在特殊情况下使用。可以为每个绑定的交互添加一个字符串，而不是参数，该字符串被复制到顶部文件，这用于GROMOS96力场。

gmx pdb2gmx自动生成所有角度，这意味着该字段仅用于覆盖itp参数。[angles]

gmx pdb2gmx自动为每个可旋转键生成一个适当的二面角，优选在重原子上。使用该字段时，不会为与指定二面体对应的键生成其他二面体。可以在可旋转的键上放置多个二面角。[dihedrals]

gmx pdb2gmx将排除数设置为3，这意味着最多3个键连接的原子之间的相互作用被排除在外。所有由3个键分隔的原子对都会产生对相互作用（氢对除外）。当需要排除更多的相互作用，或者不应该生成一些成对的相互作用时，可以添加一个字段，然后在单独的行上添加成对的原子名称。这些原子之间的所有非键合和成对相互作用都将被排除在外。[exclusions]

  • 示例：
[ bondedtypes ]  ; mandatory
; bonds  angles  dihedrals  impropers
     1       1          1          2  ; mandatory

[ GLY ]  ; mandatory

 [ atoms ]  ; mandatory
; name  type  charge  chargegroup
     N     N  -0.280     0
     H     H   0.280     0
    CA   CH2   0.000     1
     C     C   0.380     2
     O     O  -0.380     2

 [ bonds ]  ; optional
;atom1 atom2      b0      kb
     N     H
     N    CA
    CA     C
     C     O
    -C     N

 [ exclusions ]  ; optional
;atom1 atom2

 [ angles ]  ; optional
;atom1 atom2 atom3    th0    cth

 [ dihedrals ]  ; optional
;atom1 atom2 atom3 atom4   phi0     cp   mult

 [ impropers ]  ; optional
;atom1 atom2 atom3 atom4     q0     cq
     N    -C    CA     H
    -C   -CA     N    -O


[ ZN ]
 [ atoms ]
    ZN    ZN   2.000     0

.itp 文件 ​

  • 作用：定义单个分子或分子片段的拓扑结构。
  • 内容：
    • 原子信息（[ atoms ]）。
    • 键、角、二面角信息（[ bonds ]、[ angles ]、[ dihedrals ]）。
    • 非键相互作用（[ pairs ]）。
  • 示例：
    plaintext
    [ moleculetype ]
Protein_A  3

[ atoms ]
1  CT  1  ALA  N   1  0.14  12.01
2  CT  1  ALA  CA  2  0.12  12.01

[ bonds ]
1  2  1  0.15  1000