チュートリアル

Gromacs
溶媒和自由エネルギー（BAR法）
V11.7.4
2024年4月18日

株式会社クロスアビリティ

Copyright 2008-2021 X-Ability Co., Ltd.

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本書について•本書はWinmostar V10の使用例を示すチュートリアルです。

•初めてWinmostar V10をお使いになる方はビギナーズガイドを参照してください。

•各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

•

本書の内容の実習を希望される方は、講習会を受講ください。
– Winmostar導入講習会：基礎編チュートリアルの操作方法のみ紹介します。

– Winmostar基礎講習会：理論的な背景、結果の解釈の解説、基礎編チュートリアルの操作方法、基礎編以外のチュートリアルの一部の操作方法を紹介します。
– 個別講習会：ご希望に応じて講習内容を自由にカスタマイズして頂けます。
•

本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•

よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。

•

本書の著作権は株式会社クロスアビリティが有します。株式会社クロスアビリティの許諾な
く、いかなる形態での内容のコピー、複製を禁じます。
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動作環境設定•

本機能を用いるためには、Cygwinのセットアップが必要です。

•

https://winmostar.com/jp/installation/インストール方法のCygwinの設定手順に従いセットアップします。

こちら•

デフォルトではC:¥直下にインストールされますが、Winmostarの環境設定の「プログラムパス」＞「Cygwin」を変更することで任意の場所にインストール可能です。

こちら
こちら
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概要
•

エタノールの水への溶媒和自由エネルギーをBAR法を用いて計算します。まず、本来の溶液の状態の計算を流した後、溶質-溶媒間の相互作用を徐々に小さくした計算を流します。反応座標をλとし、ここでは最初の溶液の計算をλ=1、溶質-溶媒間相互作用がない状態の計算をλ=0とします。
λ=1
λ=0.9....
λ=0・・・
溶液の計算

相互作用を徐々に小さくした計算

注意点：•

分子の種類、初期密度に応じて平衡化に必要なステップ数は変化します。

•“本計算”のステップ数が大きいほど、再現性が良く、信頼性の高い結果を取得することができます。

•

力場の種類、相互作用の計算条件、λの取り方などが計算結果に影響を与えます。

•本格的な運用時はリモートジョブ投入機能のご利用をお勧めします。
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I. 溶液（λ=0）のMD計算
1. ファイルメニュー | 新規をクリックする。-CH3ボタンをクリックしてからReplaceボタンを2回クリックする。

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I. 溶液（λ=0）のMD計算
1. フラグメントを選択メニューで-OHを選択し、Replaceボタンを1回クリックする。
そうするとエタノール分子が完成する。

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6I. 溶液（λ=0）のMD計算
1. MDメニュー | 手動で電荷を割り当て | AM1-BCC電荷(Acpype)をクリックする。
2. Assign charges by acpypeウインドウでExecuteボタンを押す。
3. 情報ダイアログが2回出現したらいずれもはいボタンを押す。

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I. 溶液（λ=0）のMD計算
1. 分子表示エリア下部にCharges Avail: Userと表示され、割り当てられた電荷が表示されることを確認する。
2. ラベル/電荷プルダウンメニューで(ラベル/電荷を隠す)を選択し、電荷を非表示にする。

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I. 溶液（λ=0）のMD計算
1.

溶媒を配置/セルを構築をクリックする。

2. Add Displayed Moleculeをクリックし、Enter # of moleculesに1と入力しOKをクリックする。
3. Add Waterをクリックし、Enter # of moleculesに500と入力しOKをクリックする。

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I. 溶液（λ=0）のMD計算
1. Set Densityに0.9と入力する。
2. Buildをクリックすると右図のような系が作成される。

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I. 溶液（λ=0）のMD計算
1. MD | Gromacs | 力場を割り当てをクリックする。
2. 力場を割り当てウインドウでOKをクリックすると、設定した力場が割り当てられる。

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I. 溶液（λ=0）のMD計算
1. MD | Gromacs | 連続ジョブ設定をクリックする。
2. # of Threadsに並列数を指定する。
3. Use presetでMinimize (fast)を選び>>> Add >>>を1回クリックする。
4. Use presetでNVT (fast)を選び>>> Add >>>を1回クリックする。
5. Use presetでNPT (fast)を選び>>> Add >>>を2回クリックする。
6. Setをクリックする。
7. MD | Gromacs | 連続ジョブ実行をクリックする。

8. ファイル名をetohaq.gro, etohaq.topとして保存する。

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II. λを変化させたMD計算
1. 計算終了後、MD | Gromacs | BAR法実行をクリックする。
2. 表示されたウインドウのIntegration Pathタブでは、λの変え方を指定する。
（このチュートリアルではデフォルトのままにしておく）

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II. λを変化させたMD計算
1. Procedureタブでは、各λにおける計算の手順を指定する。
デフォルトでは直前の計算の手順が読み込まれる。
このチュートリアルではそのまま使用する。

2. Startをクリックし、各λの計算を実行するフォルダを指定すると計算が開始される。
3. etohaq_barというフォルダを新規に作成し指定する。

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III.結果の表示
1. 全てのλでの計算の終了後、
MD | Gromacs | BAR法結果読み込みをクリックする。
2. 計算を実行した場所を聞かれるので、BAR法実行のところで指定したフォルダ（ここではetohaq_bar）を選択する。溶媒和自由エネルギーが表示される。

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最後に
•

各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

ユーザマニュアル

Winmostar 講習会の風景•

本書の内容の実習を希望される方は、基礎編チュートリアルについてはWinmostar基礎講習会へご登録、基礎編以外のチュートリアルについては個別講習会のご依頼をご検討ください。

•

本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•

よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。
以上
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