構造最適化プログラム「Amber」

構造最適化プログラム「Amber」

 

計算化学ソフトウェア「AMBER」

  • Amberは、カリフォルニア大学のコールマン教授らのグループによって生体分子のために開発された、モデリングおよび分子力学と動力学計算シミュレーションプログラムのパッケージです。 溶媒水分子の配置や電荷のフィッティングを行なうビルダーモジュールなどのプログラムが多数用意されています。また、NMRリファインメントを実行したり、解析ツールを用いて動力学計算のトラジェクトリー解析を行ったりできます。Amberは独自の有用性の高いパラメーターを持ち、近年このプログラムを用いた論文が多数報告されています。

  • 計算化学ソフトウェア「AMBER」

 

分子力学・動力学計算シミュレーションプログラム「Amber」推奨モデル

 

分子力学・動力学計算シミュレーション「Amber」推奨モデル

「Amber」動作推奨モデル
Ubuntu 18.04 LTS インストール代行
[2 基] インテル® Xeon® Silver 4214R プロセッサー(12 コア / 2.4GHz)
128GB(16GB x8)DDR4-2933 Registered-ECC
480GB 高耐久 SSD + 2TB 高耐久 HDD
NVIDIA® Quadro® P620 2GB-GDDR5(PCI Express Gen3(x16)

販売価格 850,630 円(税込)

※ 本製品には「AMBER」は含まれておりません。「AMBER」の価格については、営業担当までお問い合わせください。

お問い合わせ

お問い合わせ、ご相談は
こちらの専用窓口まで


西日本:06-6838-4123
 東日本:03-5280-9255

AMBERの主なプログラム

●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, AmberTools22の主な新機能(2022年4月)

■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。

 

  • 【NMRリファインメント】

    ・NMRのNOEやJ-カップリングの測定から得られる距離やねじれ角の情報を基に、シミュレーション中に拘束を加えた上で構造最適化や分子動力学計算を行うことができます。

    【QM/MM/MD】

    ・量子力学計算と分子力場計算を組み合わせたQM/MM法を、効率的に精度よく実行できます。内蔵のQM計算では、半経験的手法、ab-initio、DFTなどが利用できます。また、外部プログラム(Gaussian等)と組み合わせる事による、QM/MM計算も可能です。

  • NMRリファインメント

【NEB (Nudged Elastic Band) 法】

・ポテンシャル・エネルギー表面上で、コンフォメーション変化の道筋を複数の構造でたどり、エネルギー変化の様子を見積もります。パス上の各構造間はポテンシャルで結ばれ、ある程度の距離を保つように設定されます。そのため、Elastic Band(ゴムバンド)法と名付けられています。

  • 【脂質二重膜】

    ・脂質のパラメーターを用いて、膜のシミュレーションを行う事が可能です。タンパク質のパラメーターを併用する事により、膜中にタンパク質が埋め込まれた構造もシミュレートできます。

    【アンブレラ・サンプリング】

    ・ある特定の反応座標に沿って複数の位置を定め、それぞれ別々にある狭い範囲内をサンプリングし最後に組み合わせる事によって、自由エネルギー変化の様子を求める手法です。遷移状態、中間体の探索などに有効です。

  • 【脂質二重膜】

【定pHシミュレーション】

・溶媒のpHはタンパク質中の非中性側鎖に影響を及ぼし、タンパク質自体の機能や構造に大きな影響を与えます。この手法は、分子動力学とモンテカルロ法を組み合わせ、分子内の様々な側鎖のプロトン化の状態やコンフォメーションをサンプリングします。

  • 【MM-PBSA】

    ・分子力場とポアソン・ボルツマンあるいは一般化ボルン溶媒接触表面の手法を組み合わせ、2状態間の自由エネルギー差を求める手法です。レセプターとリガンドの結合自由エネルギーの算出等に用いられています。

    【TI (Thermodynamic Integration) 法】

    ・状態Aと状態Bの自由エネルギーをパラメーターλを使ってカップリングさせることにより、自由エネルギー差を算出する手法です。異なるリガンドがタンパク質に結合する際の結合自由エネルギー差を推算する際に用いられています。

  • MM-PBSA

 

分子力学・動力学計算シミュレーションプログラム「Amber」推奨モデル

 

お問い合わせ

お問い合わせ、ご相談は
こちらの専用窓口まで


西日本:06-6838-4123
 東日本:03-5280-9255

HPC 製品 導入実績一覧

 

※敬称略、順不同

琉球大学国立沖縄工業高等専門学校名桜大学沖縄科学技術大学院大学沖縄国際大学
宮崎大学宮崎公立大学鹿児島大学第一工業大学鹿児島県立短期大学
鹿児島工業高等専門学校鹿児島国際大学鹿屋体育大学長崎大学国立佐世保工業高等専門学校
長崎県立大学大分大学日本文理大学大分県立科学大学大分工業高等専門学校
大分県立芸術文化短期大学熊本大学熊本県立大学国立八代工業高等専門学校国立熊本工業高等専門学校
九州看護福祉大学九州大学佐賀大学福岡教育大学福岡女子大学
佐賀大学国立久留米工業高等専門学校福岡県立大学福岡大学福岡工業大学
久留米工業大学久留米大学福岡歯科大学九州産業大学近畿大学(福岡キャンパス)
国立有明工業高等専門学校日本経済大学九州工業大学北九州市立大学産業医科大学
九州歯科大学国立北九州工業高等専門学校西日本工業大学早稲田大学(北九州キャンパス)山口大学
山口東京理科大学山口県立大学国立大島商船高等専門学校国立宇部工業高等専門学校島根大学
国立松江工業高等専門学校鳥取大学広島大学県立広島大学広島工業大学
広島市立大学近畿大学(広島キャンパス)呉高専広島修道大学尾道市立大学
広島文化学園大学岡山大学岡山理科大学倉敷芸術科学大学岡山県立大学
川崎医療大学ノートルダム清心女子大学岡山商科大学吉備国際大学川崎医療福祉大学
就実大学愛媛大学愛媛県立医療技術大学岡山理科大学(今治キャンパス)国立新居浜工業高等専門学校
国立弓削商船高等専門学校香川大学国立香川工業高等専門学校徳島大学阿南工業高等専門学校
鳴門教育大学高知大学高知工科大学国立高知工業高等専門学校高知県立大学
神戸大学兵庫教育大学兵庫県立大学関西学院大学甲南大学
神戸学院大学国立明石工業高等専門学校大阪大学大阪教育大学大阪市立大学
大阪府立大学大阪工業大学大阪産業大学大阪電気通信大学関西大学
近畿大学(本学)大阪国際大学摂南大学大阪薬科大学大阪医科大学
追手門学院大学藍野大学大阪人間科学大学奈良女子大学奈良先端科学技術大学院大学
奈良教育大学奈良県立医科大学国立奈良工業高等専門学校和歌山大学国立和歌山工業高等専門学校
京都大学京都工芸繊維大学京都教育大学京都府立医科大学京都府立大学
京都産業大学立命館大学京都先端科学大学京都女子大学京都橘大学
京都薬科大学同志社大学佛教大学龍谷大学京都市立芸術大学
国立舞鶴工業高等専門学校滋賀大学滋賀県立大学滋賀医科大学三重大学
国立鈴鹿工業高等専門学校名古屋大学名古屋工業大学豊橋技術科学大学愛知県立大学
愛知工業大学中京大学豊田工業大学南山大学中部大学
愛知教育大学名古屋市立大学愛知医科大学愛知学院大学大同学園
静岡大学浜松医科大学静岡県立大学静岡文化芸術大学国立遺伝学研究所
静岡理工科大学岐阜大学自然科学研究機構核融合科学研究所国立岐阜工業高等専門学校
岐阜薬科大学朝日大学信州大学国立長野工業高等専門学校山梨大学
山梨学院大学都留文科大学福井大学金沢大学石川県立大学
北陸先端科学技術大学院大学北陸大学金沢工業大学富山大学富山県立大学
新潟大学長岡技術科学大学上越教育大学新潟県立看護大学国立長岡工業高等専門学校
横浜国立大学防衛大学校横浜市立大学北里大学神奈川大学
関東学院大学神奈川県立保健福祉大学東京大学東京医科歯科大学東京海洋大学
一橋大学電気通信大学東京工業大学北里大学東京農工大学
東京都立大学青山学院大学國學院大學駒沢大学順天堂大学
専修大学帝京大学東京未来大学東京理科大学日本大学
明治大学明星大学学習院大学慶応義塾大学上智大学
創価大学大東文化大学中央大学東海大学東京医科大学
法政大学立教大学早稲田大学お茶の水女子大学国立情報学研究所
東京学芸大学東京外国語大学国立東京工業専門学校桜美林大学工学院大学
関東学院大学国際基督教大学成蹊大学芝浦工業大学成城大学
昭和薬科大学東京電機大学東洋大学獨協医科大学拓殖大学
東京工科大学津田塾大学帝京平成大学獨協大学千葉大学
千葉工業大学国立木更津工業高等専門学校埼玉大学防衛医科大学校跡見学園女子大学
埼玉工業大学ものつくり大学群馬大学国立群馬工業高等専門学校宇都宮大学
自治医科大学国立小山工業高等専門学校筑波大学茨城大学筑波技術大学
茨城工業高等専門学校高エネルギー加速器研究機構物質材料研究機構国立環境研究所建築研究所
理化学研究所土木研究所産業技術総合研究所会津大学福島県立医科大学
国立福島工業高等専門学校山形大学秋田大学秋田県立大学東北大学
宮城大学宮城教育大学東北工業大学岩手大学岩手県立大学
一関工業高等専門学校岩手医科大学弘前大学国立八戸工業高等専門学校北海道大学
公立はこだて未来大学小樽商科大学帯広畜産大学北見工業大学国立釧路工業高等専門学校
札幌医科大学国立苫小牧工業高等専門学校国立函館工業高等専門学校