gmx_MMPBSA 是一个基于 AMBER 的 MMPBSA.py 的新工具，旨在使用 GROMACS 文件执行终态自由能计算。
但是，这是什么意思？
基本上，为GROMACS 用户gmx_MMPBSA提供所有MMPBSA.py功能和更多功能。
MMPBSA.py是一种出色且众所周知的工具，用于在 AMBER 中执行端点结合自由能计算（January/2022 超过 1500 次引用）。另一方面，g_mmpbsaGROMACS 社区中有一些众所周知的工具（2022 年 1 月，引用次数超过 1700 次）。有趣的是，MMPBSA.py更健壮并且最先发布，但是g_mmpbsa引用次数更高。这可能是因为 GROMACS（开源和免费）社区很大，而 AMBER 有付费许可证的限制，或者是一个有免费学术许可证的小社区。
GROMACS 用户使用MMPBSA.py需要付出巨大的努力才能成功完成该过程。在这方面，我们决定向社区提供我们在此过程中的经验。我们不仅限于实用性本身，还增加了附加值。我们设计了一种工具gmx_MMPBSA，可以通过结合的图形工具轻松地执行大量计算gmx_MMPBSA_ana，我们相信它在分析所获得的结果方面具有巨大的潜力。我们还合并了一些MMPBSA.py中不存在的功能，并使 Amber 的初学者更容易访问其他功能。
gmx_MMPBSA 一般工作流程
gmx_MMPBSA 功能可分为 3 个部分，如图 1 所示。在第一部分，Preparation生成拓扑和轨迹，以及其他取决于计算的元素，例如用于丙氨酸/甘氨酸扫描的突变体或相互作用的列表分解分析过程中的残留物。在第二部分中Calculation，结合自由能和/或熵使用所选模型进行估计。最后，在最后一步Analysis中，可以使用图形用户界面分析结果gmx_MMPBSA_ana。
图 1。gmx_MMPBSA一般工作流程
目前，gmx_MMPBSA支持两个系列的力场：Amber 和 CHARMM。尽管这些力场非常相似，但拓扑的生成却不同。当使用 Amber force filed 准备系统时，可以从 GROMACS 拓扑或结构生成与 AMBER 包兼容的拓扑。同时，当使用 CHARMM 力场时，AMBER 的拓扑完全由 GROMACS 拓扑生成。（表格1）。
表 1：每个力场所需的输入文件
拓扑准备
在本节中，我们将详细介绍每个文件及其用途。
GROMACS 文件
MD Structure+mass(db) (*.tpr, *.pdb)
该文件用于生成具有editconf或的复合体的 pdb 格式的结构trjconv。我们建议使用*.tpr(production *.tpr) 格式。
Index (*.ndx)
此文件包含 *.tpr 文件中包含的每个元素的索引，按组组织。该文件是定义与受体和配体对应的组所必需的。
Trajectory (*.xtc, *.trr, *.pdb)
轨迹文件。
Topology (top)
该文件包含与系统设置期间选择的力场对应的所有参数。使用 GROMACS 拓扑时，parmed用于转换拓扑。在研究具有许多元素的复杂系统或包含已独立参数化且未出现在标准力场中的元素的系统时，此方法很有用。如果使用琥珀力场，可以考虑是否使用拓扑。然而，当使用 CHARMM（任何版本）力场时，总是需要拓扑。
Reference Structure
它对应于*.pdb 格式的文件，必须包含完整的结构。也就是说，用户必须确保此结构包含与他最初定义的复合物相同数量的原子和残基、正确的残基编号及其链 ID。此结构是可选的，但我们建议使用它，因为它应保证顺利处理gmx_MMPBSA. 本质上，目标是能够正确分配上述参数，因为内部gmx_MMPBSA处理敏感信息，例如：当它从复杂结构中提取受体和配体时，丙氨酸扫描中的突变等。
Small molecule parameters (*.mol2)
antechamber此文件包含在所选力场（Amber 系列）中找不到的配体参数化。只有在研究含有此类配体的体系时才需要定义它，拓扑结构还没有定义。这用于使用 . 从结构构建 Amber 拓扑tleap。
以下是 gmx_MMPBSA 生成拓扑所遵循的步骤： 拓扑的具体步骤像这样突出显示
生成新索引并注册用户定义的组
生成复合物、受体和配体的 pdb
清洁拓扑结构（去除水和离子）
结构或参数如果它是 ST 近似，则生成受体和配体的。
如果丙氨酸扫描：复合物发生突变，并产生突变受体或配体
如果分解：提取相互作用残基
复杂的映射。注册受体的连续性（例如：金属蛋白结构文件一般结构如下：受体蛋白+配体+受体离子）
PBRadii 已分配
拓扑是转换为parmed或生成tleap
下图显示了根据力场生成 AMBER 拓扑的过程。
图 1。单轨迹近似的拓扑生成工作流程
源文链接：
https://valdes-tresanco-ms.github.io/gmx_MMPBSA/dev/howworks/
