大概流程及思路，参考：

http://ambermd.org/tutorials/pengfei/index.htm

具体操作方法：

目标：生成优化或者跑动力学时所需的力场prmtop文件和坐标inpcrd文件（prmtop文件同时包含了分子的力场参数信息和拓扑信息，力场参数是指分子的键长键角二面角等信息，拓扑信息是指分子的键连信息）从PDB Bank下载下来所需pdb后，去掉不需要的信息，以自己的实验体系为例，保留蛋白（一般选chain A）残基，配体，结晶水三部分。此时pdb结构文件中只有这三部分的重原子。对于后期跑动力学而言，需要所做的工作：加氢，加溶剂（抗衡离子和水），产生跑动力学所需prmtop，inpcrd文件。此处所讲即这几项工作如何进行。

生物体系，一般蛋白残基部分，结晶水和溶剂水，这三部分所需的力场采用amber自带的力场，如leaprc.ff03ua，leaprc.ff99SB等力场（amber软件在$AMBERHOME/dat/leap/cmd/路径下有很多版本力场，网上有介绍各版本力场的信息，根据需要挑选一个合适的力场版本。在此类力场中同时包含了水的力场，所以体系里的水分子不需要额外的leaprc力场文件，当然也有专门的水分子力场，根据需要自由选择）。有机小分子的力场一般采用Amber里的GAFF力场，即leaprc.gaff文件。

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大概分如下几项：处理结构文件；生成配体小分子的模板；生成整体prmtop和inpcrd文件

第一项：处理结构文件

如前所述，做好蛋白，配体，独立的pdb文件，此时只包含重原子信息。

第二项：生成配体小分子模板

Amber中的antechamber程序是用来生成小分子模板的。

为什么配体小分子模板需要自己生成？

蛋白质中各氨基酸残基的力参数是预先存在的，但是很多有机小分子有很高的多样性，他们的力参数和静电信息不可能预存在库文件中，需要自己计算（如电荷）生成模板。

此处以总电荷为-1的配体分子为例：

关于配体，此处大概需要做的工作是：

1.计算原子电荷：

配体分子的原子电荷，可以选择bcc电荷，也可以选择resp电荷。不要求太高精确性，就采用bcc电荷，计算方法也简单。要求比较高的话，采用resp电荷

2.生成配体分子的mol2文件，frcmod文件。

这两个文件后续做力场时要用到。

上述2个工作具体操作起来如下：

0.首先准备好配体分子结构文件

准备好配体分子结构，以取名Lig.pdb为例，此时Lig.pdb只包含配体分子的重原子信息，需要进行加H工作，此工作采用amber里的reduce程序：

$reduceLig.pdb > Lig_addH.pdb

到此, Lig_addH.pdb已经加上H原子，这里需要check一下。用可视化软件如gsview查看加H后的pdb结构，check是否与自己所需的配体结构保持一致，不一致的地方在gsview里手动调整H原子的位置。假设需要调整，调整后的pdb结构命名：Lig_addH_Adjusted.pdb，之后用此结构去做高斯resp电荷，mol2文件等。

关于调整：需注意调整前后atom name的选取以及原子顺序，用reduce加H生成的pdb文件里包含一些不必要的信息，须删除，可手动，可用pdb4amber 程序进行。

1.计算配体分子的电荷

提前加载好antechamber路径。

(1)采用bcc方法拟合电荷：

$antechamber-i Lig_addH_Adjusted.pdb -fi pdb -o Lig.mol2 -fo mol2 -c bcc -nc -1 -pf y

解释：

-i 指定输入文件

-fi 指定输入文件类型

-o 指定输出文件

-fo 指定输出文件类型

-nc 指定体系所带总电量，此处为-1（如果没有-nc这一命令，则默认体系呈中性）

-pf y 不产生中间文件 （此命令可以不加，只是这样会产生一系列中间文件）
-c bcc  指定拟合原子电荷的方法，此处为采用bcc方法

生成的bcc电荷存储在Lig.mol2文件中：

(2)采用resp方法拟合电荷，方法：

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3366368&do=blog&id=1079996

2.生成配体分子的mol2文件

如果采用bcc电荷，则上述bcc一步生成的mol2文件就可以直接用。但是，如果采用resp电荷，如下：

$antechamber-i Lig_addH_Adjusted.pdb -fi pdb -o Lig.mol2 -fo mol2 -nc -1 -pf y

此时，生成mol2文件：

但是此处的mol2文件需要做以下修改：

将SMALL关键词的下一行替换成resp，图中最后一列0.000000替换成高斯计算出的resp电荷。到此，采用resp电荷的mol2文件准备好。

注：高斯计算resp电荷时原子顺序须与生成mol2文件所用的pdb文件中原子顺序保持一致。

3.生成配体分子的frcmod文件

采用amber里的parmchk程序：

$parmchk-i Lig.mol2 -f mol2 -o Lig.frcmod

到此，frcmod文件准备好。

第三项：生成模拟所需prmtop和inpcrd文件

所需文件：整体结构文件和上述生成的mol2文件和frcmod文件。

关于整体结构文件，一般是pdb文件（蛋白+配体，要不要结晶水自由决定），此处的结构文件只包含重原子信息，此处以all.pdb为例。

这里需注意：reduce自动加H后需要check，如果某些H原子所加位置需要调整，这一调整操作会引起重原子顺序发生变化，这里需要注意，要做到在整体结构文件all.pdb中的配体结构这一部分（未加H），配体重原子顺序应该与上述第0步中生成的Lig_addH_Adjusted.pdb结构中重原子顺序保持一致，一个简单的办法是删除Lig_addH_Adjusted.pdb中H原子信息，把剩余重原子信息替代all.pdb中配体部分。

为什么？

因为Lig_addH_Adjusted.pdb是手动调整过的（如果未调整，请忽略此处），比如重原子顺序以及atom name有可能与原始pdb bank下载下来的信息已不一致，但是所用的frcmod和mol2文件是根据Lig_addH_Adjusted.pdb生成的，所以此处应该保持一致。

生成prmtop和inpcrd采用amber软件包里的tleap或者xleap程序，两个程序功能相同，tleap是文字窗口，xleap是图形界面。

具体操作方法：

$tleap

到此，启动leap程序

>sourceleaprc.ff03ua

>sourceleaprc.gaff

到此，蛋白库文件leaprc.ff03ua和配体库文件leaprc.gaff加载进来了。

下面一步是调入配体分子的模板，补全库文件中缺失的参数：

>loadamberparamsLig.frcmod

到此，配体缺失参数补全。

下面一步是调入配体mol2文件：

>LIG= loadmol2 Lig.mol2

到此，mol2文件导入完毕。

需注意：LIG是Lig.mol2文件中配体分子的segname,即此处的变量名需与mol2文件以及整体结构all.pdb中配体分子的segname保持一致。

下面一步是调入整体结构：

>all= loadpdb all.pdb

注：如果结构是正确的，则导入后，屏幕出现如下信息：

 total atoms in file: 1547

 Leap added 1527 missing atoms according toresidue templates:

      1507 H / lone pairs

      20 unknown element

如果输入这个命令之后，屏幕上出现了大量的创建unit或者atom的信息，如下所示：

Createda new atom named: S33 within residue: .R

Createda new atom named: O35 within residue: .R

Createda new atom named: N34 within residue: .R

这说明上面一步的pdb文件处理没有做好，还需要重新处理，通常这种情况都发生在配体分子上面，有时则是因为蛋白质中存在特殊残基。

到此，结构导入进行，且已经加上H原子，如果没有其他所需操作，此时可以加离子和溶剂水了，为避免模拟中形成空穴，先加离子再加溶剂。

加离子，使体系保持中性：

>addionsall Na+ 0

addions加离子命令

Na+0 表示用Na+离子使体系保持中性（因为此时整个体系带负电）

若需要加阴离子，用Cl-。

(此处语法知识点：上述命令行里0表示中性，并不是加离子个数，但当此处为非0正整数时，含义则为所加抗衡离子个数。addions命令只能加整数个数的抗衡离子，如果体系所带电荷数为17.999，则用addions all Na+ 0这一命令只能加17个抗衡离子。显然如果为保持体系中性的话，这种操作的结果是不对的。这种情况应该具体指定所加离子个数，如对于17.999是需要加18个抗衡离子的，则用命令：addions all Na+ 18。总结：0表示最后结果呈中性，但此时要注意体系是否带整数个电荷量。非0值则表示所加离子具体个数，数值可任意指定，体系最后所带电量取决于此非0值和在加抗衡离子之前体系所带的电量)。

到此离子添加完毕，体系成中性。

加溶剂水分子：

>solvateboxall TIP3PBOX 10.0

solvatebox表示加上一个方形的周期水箱

all刚刚导入的存储有结构信息的变量

TIP3PBOX表示选择的水模板名称

10.0表示盒子大小，水箱半径

到此溶剂水添加完毕。

若无其他修饰，此时可以保存pdb,prmtop，inpcrd文件：

> savepdb all all_ionized.pdb

>saveamberparm all all_ionized.prmtop all_ionized.inpcrd

all_ionized.pdb  添加H，溶剂水，离子的结构信息，

all_ionized.prmtop  模拟所需的参数和拓扑文件

all_ionized.inpcrd   模拟所需的坐标文件

到此，力场建立完毕。

以上在tleap里的操作是一步一步来做，一个简单的办法是将以上所有操作写入leap.in文件，按如下操作一步完成：

$tleap-s -f leap.in > leap.out

leap.in内容：

sourceleaprc.ff03ua

sourceleaprc.gaff

loadamberparamsLig.frcmod

LIG= loadmol2 Lig.mol2

all= loadpdb all.pdb

addionsall Na+ 0

solvateboxall TIP3PBOX 10.0

savepdball all_ionized.pdb

saveamberparmall all_ionized.prmtop all_ionized.inpcrd

quit

到此，建立力场方法介绍完毕，分步做或采用leap.in来做，两种办法均可。all_ionized.prmtop，all_ionized.inpcrd是用于模拟所需的力场和坐标文件。此篇工作目的就是要拿到该两个文件。注意检查leap.log文件里有没有warning和error的信息，注意排查，确保所键力场信息正确。

在正式跑动力学之前可以check一下prmtop中拓扑参数和力场参数是否正确。方法：

查看拓扑信息：

在vmd里导入prmtop和结构文件(与prmtop配套的pdb文件)，查看分子键连信息是否正确。

查看力场参数信息：

用prmtop简单跑一段动力学轨迹，查看键长键角等信息是否正确。

注：vmd导入prmtop文件时，vmd只提取里面的拓扑信息，力场参数如键角这些信息并不体现。

完！