構造最適化プログラム「Amber」

●sander

分子動力学計算を行うメインプログラムです。NMRのNOE測定から得られる距離拘束、ねじれ角拘束、化学シフトとNOESY強度などから得られるペナルティ関数を基にしたNMR構造の精密化が可能です。

●pmemd

sanderの計算速度を大幅に改良したものです。並列化効率も大きく向上しています。 Amberに含まれており、Xeon PhiやGPUがサポートされています。

●LEaP, parmed

基本的なモデルを構築し、動力学計算用の座標及びトポロジー入力ファイルを作成する機能を持ちます。簡単な分子エディターを内蔵し、新しい残基を作成・操作できます。

●NAB/sff

分子構造を操作し、分子力場計算やDistance Geometryを基としたモデリングを行えます。一般化Born、ポアソンボルツマン、3D-RISM仮想溶媒モデルを扱えます。

●antechamber

一般有機分子の力場パラメーターセットの作成プロセスを自動化します。通常、PDB形式の構造ファイルから始めて、LEaPで読み込めるファイルを作成します。出力されるパラメーターは、タンパク質や核酸用のものと同時に使用できるようにデザインされていますので、それらを組み合わせたシミュレーションが可能になります。

●gem.pmemd

高度な力場を使用するためのツールです。

●mdgx

主にパラメーターフィッティングにより、Amber分子動力学の限界を押し広げるためのプログラムです。カスタマイズ可能な仮想サイトと実溶媒MDも可能です。

●MCPB

金属中心を含む力場を作成するために利用します。

●cpptraj, pytraj

MDトラジェクトリーを解析し、様々な計算を行えます。基準構造からのRMS偏差の計算、水素結合の解析、時間相関関数、動径分布解析など多数の解析が行えます。

●MMPBSA.py

MDトラジェクトリーの後処理を自動化するスクリプトで、連続体溶媒モデルでのエネルギー解析を行えます。エネルギーを別々の残基からのエネルギー断片に分解したり、コンフォメーション間の自由エネルギー差を見積れたりできます。

■Amber22

〇ソフトコアポテンシャルを用いたアルケミカル自由エネルギー計算の拡張
〇ラムダスケジューリングオプションの拡張
〇SHAKE法を「TI」で使用する機能
〇REST2的レプリカ交換サンプリングの強化
〇Gaussian accelerated MD (PPI-GaMD) を用いたタンパク質間相互作用
〇セルフガイドランジュバン動力学法を、運動量と力の両方のガイド因子を用いるように修正し、Canonicalアンサンブルへの接続も行うようにした
〇Kernel Modified MDによる、学習設定に基づいた力場のオンザフライ更新が可能に
〇pmemdとmdgxでより多くのタイプの「extra points」をサポート。

■AmberTools22

〇力場パラメーターの新規追加および更新
・Lipid21：脂質用パラメーターのメジャーアップデート
・分極性水モデルOPC3-pol
・フッ素化アミノ酸の新しいパラメーター

〇Quick：Hartree-Fock および DFT 電子構造計算のためのプログラム。 GPUもサポート。Quick は QM/MM シミュレーション用にsander と統合されており、 AmberTools22 では大幅な性能向上、新しい構造最適化ルーチン、スピン非制限計算のサポートが含まれています。

〇3D-RISM：周期境界をサポートし、開境界の性能とスケーリングが改善されました。
〇cpptraj：GISTの改良、新しいクラスター解析、糖鎖をサポートした 「prepareforleap」スクリプトなどの変更
〇PyRESPプログラムは、additiveとpolariableの両方の力場に対するRESPフィッティングをサポートします。
〇Amber pGM分極力場用の新しい定圧プロトコルが追加されました。