Amber简介
Amber(Assisted Model Building with Energy Refinement)这个名词通常涉及两个产品:一个是一套生物分子模拟的分子立场;另一个是由TSRI&UCSF发布的包含代码和演示的分子模拟软件包,由AmberTools和Amber组成,Amber是一个多个程序的集合包,大约包含50多个程序,相互协调工作。
主要的程序有:
- sander:Simulated annealing with NMR-derived energy restraints,用来自NMR的能量限制模拟退火。可以基于来自NOE的距离限制和扭转角限制、基于化学位移和NOESY值的性能损失函数,进行NMR的精细化。Sander也是用于分子动力学模拟的主程序,并且支持QM/MM(量化/动力学)运算。
- nmode:使用一阶和二阶导数信息进行简正模式分析的程序,用于寻找局域最小值,进行振动分析,寻找过渡态。
- LEaP:X-window程序,用于基本模型,AMBER坐标和参数/拓扑文件的创建。它包含分子编辑器,可以创建氨基酸>残基并对大分子进行修饰。
- antechamber:该程序套件对大多数有机分子和金属配位中心自动产生力场描述。它从结构开始(通常是PDB格式>),产生LEaP可识别的文件用于分子模拟。要求对蛋白质和核酸产生的力场与通常的Amber力场一致,另外还可以和高斯兼容,生成高斯计算的输入文件用于量化计算。
- ptraj和carnal:用于分析MD轨迹,计算参考结构的RMS偏差,氢键分析,时间相关函数,扩散特性,等。
- mm_pbsa:脚本,对MD轨迹自动后期处理,用连续溶剂方法进行热力学分析。它能够把能量归属到不同的氨基酸残基片断中去,并估算不同构像之间的自由能量差。
- pmemd:这是一个在sander基础上进行重大修改的程序(最初由Bob Duke发起),用于优化周期性、PME模拟以及GB模拟过程。新版本Pmemd的计算速度要比Sander快,而且更适用于并行。此外,11版新增NVIDIA GPU加速,因此,它通>常是一可选程序,除非你需要的选项它不支持。在新版模型中,我们可以理解为:sander是研究新的性质的有效手段,pmemd如同“生产”的代码,是实现Sander最常用的一个行之有效的工具,在高性能环境中表现良好。
- ptraj:这是用来分析MD轨迹,计算的各种数据,如:相关结构的均方根偏差,氢键分析,时间相关函数,扩散>行为等等。
Amber18编译安装
此处为安装实例,把安装好的软件上传于/public/software/
1 | $ cd /public/software/ |
2 | $ tar xvfj Amber18.tar.bz2 |
3 | $ tar xvfj AmberTools19.tar.bz2 |
两个压缩包会解压到一个名为amber18的文件夹里。
设置AMBERHOME主目录环境变量:
1 | $ export AMBERHOME=/public/software/amber18 |
2 | 或 |
3 | $ echo 'export AMBERHOME=/public/software/amber18' >> ~/.bashrc |
4 | $ source ~/.bashrc |
安装依赖的软件及软件库:
1 | $ yum -y install gcc gcc-gfortran gcc-c++ flex tcsh zlib-devel bzip2-devel libXt-devel libXext-devel libXdmcp-devel tkinter openmpi openmpi-devel perl perl-ExtUtils-MakeMaker patch bison boost-devel |
2 | $ cd $AMBERHOME |
3 | $ ./configure --help # 执行此命令可以看到不同的编译模式,不同的参数设置 |
串行安装
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$ cd $AMBERHOME
2
$ ./configure --with-python ${Python执行路径} gnu
3
#此命令会生成处amber.sh和amber.csh文件,这两个文件可以用于添加amber所需的环境变量
4
$ sourch amber.sh # 添加环境变量信息,也可以自己动手在~/.bashrc中添加
5
$ make install # 编译安装
6
$ make test # 编译测试
多线程(openmpi)编译安装:
安装openmpi以及配置环境变量的过程此处不再赘述。
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提取码:ai53
1
$ cd $AMBERHOME
2
$ ./configure --with-python ${Python执行路径} -mpi gnu
3
# 此命令会生成处amber.sh和amber.csh文件,这两个文件可以用于添加amber所需的环境变量
4
$ source amber.sh # 添加环境变量信息,也可以自己动手在~/.bashrc中添加
5
$ make install # 编译安装
6
$ export DO_PARALLEL="mpirun --allow-run-as-root -np 4"
7
# openmpi2.0以后的版本,用户是root的话,mpirun并行运行的话不会计算,须加上--allow-run-as-root
8
9
$ ./configure --with-python ${Python执行路径} -openmp gnu
10
$ make openmp
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$ make test # 编译测试
GPU版本编译安装:
安装显卡驱动和cuda以及配置环境变量的过程此处也不再赘述。
1
$ cd $AMBERHOME
2
$ ./configure --with-python ${Python执行路径} -cuda gnu
3
$ make install
4
5
$ ./configure --with-python ${Python执行路径} -cuda -mpi gnu
6
$ make install
7
8
$ make test
添加Amber18环境变量:
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$ echo 'export AMBERHOME=/public/software/amber18' >> ~/.bashrc
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$ echo 'export PATH=/public/software/amber18/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
3
$ source ~/.bashrc