Amber: Hem program paketinin adı, hem bir dizi kuvvet alanının adı

Kuvvet alanlarının parametreleri farklı

Amber kuvvet alanları minimal kuvvet alanlarıdır:Bond stretchingAngle bendingTorsionElectrostaticvan der Waals

E= ΣkAB(r-r0)2/2 +ΣkABC(θ-θ0)

2/2 +ΣVn(1+cos(nω-γ))/2

+Σ4εAB((σ/r)12-(σ/r)6) + Σq1q2/(4πε0r)

1-2, 1-3 elektrostatik ve vdW terimleri hesaplanmaz1-4 elektrostatiklerin %80’i, 1-4 vdW’lerin %50’si hesaba katılır

Kovalent bağ kırılamaz, yeni kovalent bağ oluşturulamaz.

Atom Tipleri

Aynı atom farklı çevreye ya da bağ yapısına sahip olduğunda etkileşimlerini ifade etmek için farklı parametreler gerekir.

Bu yüzden atom tipleri tanımlanır.

Her atom tipi çifti, üçlüsü ya da dörtlüsü için ayrı parametre tanımlanır.

Transferability:

Farklı moleküllerde ya da aynı molekül üzerinde farklı yerlerde aynı atom tipleri için aynı parametreler kullanılır (elektrostatik parametreleri hariç)

Önerilen Kuvvet Alanları:

ff99SB

ff99bsc0

ff03

Periyodik solvent kutusu

Sonsuz sayıda solvent molekülünün etkisini hesaba katar.

Tüm kutular merkez kutunun kopyasıdır.

Enerjiler, hızlar vs... yalnızca merkez kutu için hesaplanır.

Yüzey etkilerinden kurtulmayı sağlar.

Komşu kutulardaki çözünenlerin etkileşmemesi için yeterince büyük kutu gerekir.

Truncated octahedron en uygun kutu şekli

Elektrostatik ve van der Waals etkileşimleri

Periyodik kutu yüzünden sonsuz sayıda etkileşim

Cut off sonrası vdW’lar ihmal edilir.

Particle Mesh Ewald (PME)

PME kullanılmazsa cut off sonrası elektrostatikler de ihmal edilir.

PME kullanılırsa cut off sonrası elektrostatikler yaklaşık hesaba katılır.

PME varsa 9 Å cut off uygun, yoksa olabildiğince büyük alınmalı.

3 Aşama:

1)Başlangıç dosyalarının oluşturulması (tleap)

2)Minimizasyon ve simülasyon yoluyla veri üretimi (sander, pmemd)

3)Sonuçların analizi (ptraj)

Minimizasyon:

Başlangıç geometrisindeki steric clash’lerden kurtulmak için yapılır

Çoğunlukla kullanılan iki algoritma:

1)Steepest descent(kuyunun dibinden uzakta avantajlı)

2) Conjugate gradients(kuyunun dibine yakınken avantajlı)

Simülasyon:

∂E = -F F = m . a Δv = a . Δt v = v0 + Δv Δr = v . Δt∂r

Velocity Verlet:

r(t+Δt) = r(t) + v(t)Δt + (1/2) a(t)Δt2

v(t+Δt) = v(t) + (1/2) [a(t) + a(t + Δt)]Δt

Zaman adımı (Δt) en hızlı hareketin periyodunun 1/10 ila 1/100’ü arasında seçilir.

SHAKE ile ağır atom - hidrojen stretching’leri dondurulur. Zaman adımı 2 fs alınabilir (300 K’de)

Başlangıç hızları gelişi güzel belirlenir.

Simülasyon:

NPT: sabit parçacık sayısı, sabit basınç, sabit sıcaklık

NVT: Sabit parçacık sayısı, sabit hacim, sabit sıcaklık

NVE: Sabit parçacık sayısı, sabit hacim, sabit toplam enerji

Başlangıç hızları gelişi güzel belirlenir.

Başlangıç hızlarından kaynaklı bir instability olmaması için düşük sıcaklıktan başlanır, zaman içinde istenen sıcaklığa ısıtılır.

Sıcaklık ayarlanması:

Berendsen: Hızlar bir λ değeri ile çarpılır λ2 = 1 + (Δt/τ) (Tbath/T(t) – 1)

Langevin: Sisteme sanal çarpma yapılır

Langevin sıcaklığın daha homojen dağılmasını sağlar.

Isıtma sırasında Langevin iyi

Langevin korelasyonları bozabilir

Basıncın ayarlanması:

Isotropic scaling algorithm

Konumlar λ1/3 değeri ile çarpılır

λ = 1 – κ (Δt/τp) (P - Pbath)

κ : isothermal compressibility (su için 44.6 × 10-6 bar-1)

τp : coupling constant (genelde 1 ps)

Herhangi bir termostat ya da barostat yoksa toplam enerji korunur (NVE simülasyonu gerçekleşir)