Gromacs文件类型

Gromacs有很多文件扩展名，流程图如下，下面将分别简单介绍。

1 .edr

包含能量信息的便携文件。

portable file that contains the energies.

2 gro

When the pdb2gmx program is executed to generate a molecular topology, it also translates the structure file (.pdb file) to a gromos structure file (.gro file). The main difference between a pdb file and a gromos file is their format and that a .gro file can also hold velocities. However, if you do not need the velocities, you can also use a pdb file in all programs. To generate a box of solvent molecules around the peptide, the program genbox is used. First the program editconf should be used to define a box of appropriate size around the molecule. genbox dissolves a solute molecule (the peptide) into any solvent (in this case water). The output of genbox is a gromos structure file of the peptide dissolved in water. The genbox program also changes the molecular topology file (generated by pdb2gmx) to add solvent to the topology.

Molecular Structure file (.gro, .pdb)，分子结构文件，当 pdb2gmx 程序被执行以生成分子拓扑文件的时候，它同时将结构文件 (.pdb) 转换为 gromacs 结构文件 (.gro)。gro 文件和 pdb 文件最大的不同在于 gro 还能保存速度信息。当然，如果你不需要速度的话，在程序中你可以一直使用 pdb 文件。genbox 程序用来生成一个盒子，盒子里面拥有溶剂分子环绕的肽。首先 editconf 程序应该用来定义一个围绕分子并具有合适尺寸的盒子。genbox 将一个溶质分子(肽)溶解到溶剂（在此处是水）中去。genbox 输出的是一个肽溶解于水的 gromacs 结构文件 (.gro)。genbox 程序同时更改分子拓扑文件 (.top，由 pdb2gmx 生成) 来添加溶剂至拓扑。此文件的从左到右各列信息分别是：剩余的数量，剩余的名字，原子名字，原子数量，X、Y、Z坐标(单位nm)，X、Y、Z速度(单位nm/ps)

3 .itp

包含拓扑文件，这些文件要被包含在系统拓扑文件内。 include topology (ascii),The itp file extension stands for include toplogy. These files are included in topology files ( with the top extension )

4 mdp

The Molecular Dynamics Parameter (.mdp) file contains all information about the Molecular Dynamics simulation itself e.g. time-step, number of steps, temperature, pressure etc. The easiest way of handling such a file is by adapting a sample .mdp file. A sample mdp file can be found online.

Molecular Dynamics parameter file (.mdp)，分子动力学参数文件包含关于分子动力学模拟的全部信息。例如，时间步长，步数，温度，压力等等。操作这样一个文件最容易的方法是修改一个简单的 .mdp 例子文件。这里可以在线获得例子文件。

预处理
模拟控制
输出控制
邻居搜索控制•温度耦合
压力耦合
速度生成

5 .ndx

有时你可能需要一个索引文件，文件中记录对一组原子执行的特殊动作（例如，温度连接，加速，冷冻）。通常默认的索引组已经足够了。

6 .pdb

Protein Data Bank(.pdb)，Files with the .pdb extension are molecular structure files in the protein databank file format. The protein databank file format describes the positions of atoms in a molecular structure. Coordinates are read from the ATOM and HETATM records, until the file ends or an ENDMDL record is encountered. GROMACS programs can read and write a simlation box in the CRYST1 entry. The pdb format can also be used as a trajectory format: several structures, seperated by ENDMDL, can be read from or written to one file.

PDB File
RTyp	Num	Atm	Res	Ch	ResN	X	Y	Z	Occ	Temp	PDB	Line
ATOM	1	N	ASP	L	1	4.060	7.307	5.186	1.00	51.58	1FDL	93
ATOM	2	CA	ASP	L	1	4.042	7.776	6.553	1.00	48.05	1FDL	94
......

Sections	Meaning
RTyp	Record Type
Num	Serial number of the atom
Atm	Atom name
Res	Residue name
Ch	Chain to which the atom belongs
ResN	Residue sequence number
X, Y, Z	coordinates
Occ	Occupancy factor
Temp	Temperature factor
PDB	The PDB data file unique identifier
Line	Line (record) number in the data file

7 .top

The molecular topology file is generated by the program pdb2gmx. pdb2gmx translates a pdb structure file of any peptide or protein to a molecular topology file. This topology file contains a complete description of all the interactions in your peptide or protein.

Molecular Topology file (.top)，分子拓扑文件，包含所有的力场参数。由程序 pdb2gmx 生成。pdb2gmx 程序将肽或者蛋白质的结构文件(.pdb) 转换为分子拓扑文件(.top)。这个拓扑文件包含了在肽或者蛋白质中所有交互作用的完整信息。

包含的力场
键相互作用参数
非键相互作用参数
限制性参数
定义一些名称

top文件的一个示例：

;
;	Example topology file
;
[ defaults ]
; nbfunc        comb-rule       gen-pairs       fudgeLJ fudgeQQ
  1             1               no              1.0     1.0

; The force field files to be included
#include "rt41c5.itp"	

[ moleculetype ]
; name  nrexcl
Urea         3

[ atoms ]
;   nr    type   resnr  residu    atom    cgnr  charge
     1       C       1    UREA      C1       1	 0.683	
     2       O       1    UREA      O2       1	-0.683
     3      NT       1    UREA      N3       2	-0.622
     4       H       1    UREA      H4       2	 0.346
     5       H       1    UREA      H5       2	 0.276
     6      NT       1    UREA      N6       3	-0.622
     7       H       1    UREA      H7       3   0.346
     8       H       1    UREA      H8       3	 0.276

[ bonds ]
;  ai    aj funct           c0           c1
    3     4     1 1.000000e-01 3.744680e+05 
    3     5     1 1.000000e-01 3.744680e+05 
    6     7     1 1.000000e-01 3.744680e+05 
    6     8     1 1.000000e-01 3.744680e+05 
    1     2     1 1.230000e-01 5.020800e+05 
    1     3     1 1.330000e-01 3.765600e+05 
    1     6     1 1.330000e-01 3.765600e+05 

[ pairs ]
;  ai    aj funct           c0           c1
    2     4     1 0.000000e+00 0.000000e+00 
    2     5     1 0.000000e+00 0.000000e+00 
    2     7     1 0.000000e+00 0.000000e+00 
    2     8     1 0.000000e+00 0.000000e+00 
    3     7     1 0.000000e+00 0.000000e+00 
    3     8     1 0.000000e+00 0.000000e+00 
    4     6     1 0.000000e+00 0.000000e+00 
    5     6     1 0.000000e+00 0.000000e+00 

[ angles ]
;  ai    aj    ak funct           c0           c1
    1     3     4     1 1.200000e+02 2.928800e+02 
    1     3     5     1 1.200000e+02 2.928800e+02 
    4     3     5     1 1.200000e+02 3.347200e+02 
    1     6     7     1 1.200000e+02 2.928800e+02 
    1     6     8     1 1.200000e+02 2.928800e+02 
    7     6     8     1 1.200000e+02 3.347200e+02 
    2     1     3     1 1.215000e+02 5.020800e+02 
    2     1     6     1 1.215000e+02 5.020800e+02 
    3     1     6     1 1.170000e+02 5.020800e+02 

[ dihedrals ]
;  ai    aj    ak    al funct           c0           c1           c2
    2     1     3     4     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00 
    6     1     3     4     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00 
    2     1     3     5     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00 
    6     1     3     5     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00 
    2     1     6     7     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00 
    3     1     6     7     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00 
    2     1     6     8     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00 
    3     1     6     8     1 1.800000e+02 3.347200e+01 2.000000e+00 

[ dihedrals ]
;  ai    aj    ak    al funct           c0           c1
    3     4     5     1     2 0.000000e+00 1.673600e+02 
    6     7     8     1     2 0.000000e+00 1.673600e+02 
    1     3     6     2     2 0.000000e+00 1.673600e+02 

; Include SPC water topology
#include "spc.itp"

[ system ]
Urea in Water

[ molecules ]
Urea	1
SOL	1000

Top文件的详细说明：
#include "ffG43a1.itp"	包含键和非键的力场参数
[ moleculetype ]	定义分子的名称，nrexl=3 代表的是 3 个键以内没有非键作用
[ atoms ]	定义分子，其中 nr 和 type 是固定的，其它的可以修改
[ bonds ]	定义键的一些信息
[ pairs ]	定义 LJand Coulomb 14 interactions
[ angles ]	定义键角的一些信息
[ dihedrals ]	定义二面角的信息，fun=1 是 9 种谐二面角，fun=2 是非谐二面角
[ position_restraints ]
[ system ]	系统的名称
[ molecules ]	用于定义系统有多少个分子

8 .tpr

Run input file (.tpr)，二进制，运行时需要输入的参数文件，包含模拟的初始结构，分子拓扑，和所有的模拟参数。连接分子结构文件(.gro)、拓扑文件(.top)、分子动力学参数文件(.mdp)和索引文件(.ndx)(可选)，会生成一个可以运行时输入的文件(如果你没有XDR，将使用.tpr或者.tpb)。这个文件包含了开始使用 Gromacs 进行模拟的所有信息。而 grompp 程序会预处理所有的输入文件并生成一个可以运行时输入的参数文件(.tpr)。

9 .trr

Trajectory file (.trr)，二进制，轨道文件(.trr)，一旦运行时输入参数文件(.tpr)可以使用了，我们就可以模拟了。开始运行模拟的程序是 mdrun。当开始运行 mdrun 时，你经常需要的唯一输入文件就是运行输入参数文件(.tpr)。mdrun 的输出文件是轨道文件(.trr，如果你没有 XDR，将会是一个 .trj 文件）和一个日志文件(.log)。它包含所有的坐标、速度、力和能量信息，就如在(.mdp)文件中指出的一样。

10 .xtc

一种精密的方式来保存原子轨道信息的便携文件(这个文件仅仅包含笛卡儿的坐标)。 portable format for trajectories which stores the information about the trajectories of the atoms in a compact manner (it only contains cartesian coordinates).

11 .xvg

可以被 Grace(以前叫做 Xmgr)读取，grace 是一个 X 图形系统的绘制工具。

file format that is read by Grace (formerly called Xmgr), which is a plotting tool for the X window system.

12 参见

Gromacs 帮助文件：Getting Started
GROMACS File Formats. gromacs.org. 2009-01-18.