AMBER (分子動力学)とは？わかりやすく解説

Assisted Model Building with
Energy Refinement (AMBER)
作者	ピーター・コールマン（英語版）、David Case、Tom Cheatham、Ken Merz、Adrian Roitberg、Carlos Simmerling、Ray Luo, Junmei Wang、Ross Walker
開発元	カリフォルニア大学サンフランシスコ校
初版	2002年 (22年前)
最新版	Amber20, AmberTools21 / 2021年4月29日 (3年前)
プログラミング; 言語	C, C++, Fortran 95
対応OS	Windows、macOS、Linux、Unix、CNK（英語版）
プラットフォーム	x86、NVIDIA GPU（英語版）、Blue Gene
サイズ	Varies
対応言語	英語
サポート状況	Active
種別	分子動力学
ライセンス	Amber: プロプライエタリ; AmberTools: GPL、パブリックドメイン、その他のオープンソース
公式サイト	ambermd.org
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AMBER（アンバー、Assisted Model Building with Energy Refinement）は、生体分子の分子動力学計算のための力場群である。最初はカリフォルニア大学サンフランシスコ校のピーター・コールマンのグループによって開発された。AMBERは、これらの力場をシミュレーションする分子動力学ソフトウェアパッケージの名称でもある。現在は、ラトガース大学のデイビッド・ケイス、ユタ大学のトム・チーサム、NIEHSのトム・ダーデン、ミシガン州立大学のケン・マーズ、ストーニーブルック大学のカルロス・シマーリング、カリフォルニア大学アーバイン校のレイ・ルオ、エンサイシブ・ファーマシューティカルズ社のジュメイ・ワンによって維持管理がされている。

力場

「AMBER力場」という用語は、一般的にAMBER力場群によって使われる関数形式を意味する。この形式は数多くのパラメータを含む。AMBER力場群のそれぞれのメンバーはこれらのパラメータに対する値を提供し、独自の名称を持つ。

AMBER力場の関数形式は以下の通りである^[1]。

{\begin{aligned}V(r^{N})&=\sum _{\text{bonds}}k_{b}(l-l_{0})^{2}+\sum _{\text{angles}}k_{a}(\theta -\theta _{0})^{2}\\&\quad +\sum _{\text{torsions}}\sum _{n}{\frac {1}{2}}V_{n}[1+\cos(n\omega -\gamma )]\\&\quad +\sum _{j=1}^{N-1}\sum _{i=j+1}^{N}f_{ij}{\biggl \{}\epsilon _{ij}{\biggl [}\left({\frac {r_{0ij}}{r_{ij}}}\right)^{12}-2\left({\frac {r_{0ij}}{r_{ij}}}\right)^{6}{\biggr ]}+{\frac {q_{i}q_{j}}{4\pi \epsilon _{0}r_{ij}}}{\biggr \}}\end{aligned}}