发帖
雷达卡
AmberTools tLEaP 完整使用教程
基于 Amber24 官方手册 (Chapter 13: LEaP)
本教程系统介绍 tLEaP 的概念、指令、参数和使用流程
目录
- LEaP 简介
- 核心概念
- 运行 LEaP
- 命令参考
- 文件格式
- 常见工作流程
- 错误处理
- 高级用法
1. LEaP 简介
1.1 什么是 LEaP
LEaP 是 Amber 的 系统构建工具，用于：
- 加载分子结构（PDB、MOL2、OFF 等）
- 分配原子类型与力场参数
- 添加溶剂、离子
- 生成 Amber 模拟所需的 拓扑文件 (prmtop) 和 坐标文件 (inpcrd)
LEaP 有两个版本：
- tLEaP：命令行版本（推荐，可脚本化）
- xLEaP：图形界面版本
1.2 基本工作流程
力场参数 + PDB结构
↓
tLEaP
↓
prmtop + inpcrd
↓
sander/pmemd 模拟2. 核心概念
2.1 对象类型
| 对象类型 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| UNIT | 分子单元（可含多个残基） | 蛋白、配体、复合物 |
| RESIDUE | 残基（氨基酸、核苷酸、小分子等） | ALA, GLY, LIG |
| ATOM | 原子 | CA, N, O |
| PARMSET | 参数集合（力场） | ff19SB, GAFF2 |
2.2 变量赋值
LEaP 使用类似脚本的语法：
mol = loadpdb protein.pdb
LIG = loadmol2 ligand.mol22.3 对象访问
desc mol # 显示 mol 的信息
desc mol.1 # 显示第1个残基
desc mol.1.CA # 显示第1个残基的 CA 原子3. 运行 LEaP
3.1 启动方式
交互模式
tleap进入交互式命令行。
脚本模式（推荐）
tleap -f leap_script.in带日志输出
tleap -f leap_script.in > leap.log 2>&1
3.2 环境变量
| 变量 | 说明 |
|---|---|
|
Amber 安装路径 |
|
搜索路径 |
3.3 命令行参数
tleap [选项]
| 参数 | 说明 |
|---|---|
|
执行脚本文件 |
|
批处理模式（无交互） |
|
添加搜索路径 |
|
显示帮助 |
示例：
tleap -I ~/mylibs -f setup.in -s4. 命令参考
4.1 力场加载
source功能：加载力场参数或命令文件
语法：
source <filename>常用力场文件：
source leaprc.protein.ff19SB # 蛋白力场
source leaprc.DNA.OL15 # DNA
source leaprc.RNA.OL3 # RNA
source leaprc.gaff2 # 小分子通用力场
source leaprc.water.tip3p # 水模型
source leaprc.lipid21 # 脂质说明：
leaprc.*文件位于
$AMBERHOME/dat/leap/cmd/4.2 结构加载
loadpdb功能：从 PDB 文件加载结构
语法：
<unit> = loadpdb <pdbfile>示例：
mol = loadpdb protein.pdb注意：
- PDB 中的残基名必须与库中定义匹配
- 缺失原子会自动添加（如果库中有定义）
loadmol2功能：从 MOL2 文件加载小分子
语法：
<unit> = loadmol2 <mol2file>示例：
LIG = loadmol2 ligand.mol2说明：
- MOL2 包含原子类型、电荷、键连接
- 通常与
配合使用loadamberparams
loadoffloadamberprep功能：加载 OFF 库或 PREP 文件
语法：
loadoff <libfile>
<unit> = loadamberprep <prepfile>示例：
loadoff custom_residue.lib
HIE = loadamberprep hie.prepiloadamberparams功能：加载力场修正参数（frcmod）
语法：
loadamberparams <frcmodfile>示例：
loadamberparams ligand.frcmod说明：
- 补充 GAFF 未定义的键、角、二面角参数
- 通常由
生成parmchk2
4.3 拓扑编辑
bond功能：手动添加化学键
语法：
bond <atom1> <atom2> [order]示例：
bond mol.10.SG mol.50.SG # 二硫键
bond mol.183.OG mol.200.C10 S # 单键键类型：
S：单键（默认）
D：双键
T：三键
deleteBond功能：删除化学键
语法：
deleteBond <atom1> <atom2>set功能：设置对象属性
语法：
set <object> <property> <value>常用属性：
set LIG.C1 type c3 # 设置原子类型
set LIG.C1 charge 0.5 # 设置电荷
set LIG name "LIG" # 设置残基名
set LIG head LIG.N # 设置头部原子
set LIG tail LIG.C # 设置尾部原子remove功能：删除原子或残基
语法：
remove <container> <object>示例：
remove mol mol.1 # 删除第1个残基
remove mol mol.1.CA # 删除 CA 原子4.4 溶剂与离子
solvatebox功能：添加矩形溶剂盒
语法：
solvatebox <unit> <solventbox> <buffer> [iso] [closeness]参数：
<solventbox>：溶剂类型（如
TIP3PBOXSPCBOX<buffer>：距离溶质表面的最小距离（?）
[iso]：是否使用等距盒子（默认否）
[closeness]：溶剂分子最小间距（默认 1.0 ?）
示例：
solvatebox mol TIP3PBOX 10.0
solvatebox mol TIP3PBOX 12.0 isosolvateOct功能：添加八面体溶剂盒
语法：
solvateOct <unit> <solventbox> <buffer> [iso]说明：
- 八面体盒减少约 1/4 溶剂分子数
- 适合球形体系
addionsaddions2功能：添加离子（中和或指定数量）
语法：
addions <unit> <iontype> <number>
addions2 <unit> <cation> <anion> <salt_conc>示例：
addions mol Na+ 0 # 中和体系
addions mol Cl- 5 # 添加5个氯离子
addions2 mol Na+ Cl- 0.15 # 添加0.15 M NaCl离子类型：
单价：
Na+K+Cl-Br-二价：
Mg2+Ca2+Zn2+4.5 信息查看
desc功能：显示对象详细信息
语法：
desc <object>示例：
desc mol
desc mol.1.CA
desc LIGlist功能：列出当前所有变量
语法：
listcheck功能：检查 UNIT 完整性
语法：
check <unit>检查内容：
- 缺失原子
- 缺失参数
- 异常键长/角度
- 电荷总和
示例：
check mol4.6 文件输出
saveamberparm功能：保存 Amber 拓扑与坐标文件
语法：
saveamberparm <unit> <prmtopfile> <inpcrdfile>示例：
saveamberparm mol complex.prmtop complex.inpcrdsavepdb功能：保存为 PDB 格式
语法：
savepdb <unit> <pdbfile>savepdb mol solvated.pdbsaveoffsaveoff <unit> <libfile>saveoff LIG ligand.libsavemol2savemol2 <unit> <mol2file> <type>savemol2 LIG output.mol2 0combine<newunit> = combine {<unit1> <unit2> ...}complex = combine {protein ligand}sequence<unit> = sequence {<res1> <res2> ...}peptide = sequence {ALA GLY SER}
dna = sequence {DA DT DG DC}quitquit# 1. 加载力场
source leaprc.protein.ff19SB
source leaprc.gaff2
source leaprc.water.tip3p
# 2. 加载小分子
LIG = loadmol2 ligand.mol2
loadamberparams ligand.frcmod
# 3. 加载蛋白
protein = loadpdb protein.pdb
# 4. 合并（如果需要）
complex = combine {protein LIG}
# 5. 添加共价键（如果需要）
bond complex.100.SG complex.200.C1
# 6. 溶剂化
solvatebox complex TIP3PBOX 12.0
# 7. 添加离子
addions complex Na+ 0
# 8. 检查
check complex
# 9. 保存
saveamberparm complex complex.prmtop complex.inpcrd
savepdb complex complex_wat.pdb
# 10. 退出
quitsource leaprc.protein.ff19SB
source leaprc.lipid21
source leaprc.water.tip3p
protein = loadpdb membrane_protein.pdb
membrane = loadpdb membrane.pdb
complex = combine {membrane protein}
solvatebox complex TIP3PBOX 15.0 iso
addions2 complex Na+ Cl- 0.15
check complex
saveamberparm complex system.prmtop system.inpcrd
quitsource leaprc.DNA.OL15
source leaprc.water.tip3p
dna = loadpdb dna.pdb
solvatebox dna TIP3PBOX 10.0
addions dna Na+ 0
check dna
saveamberparm dna dna.prmtop dna.inpcrd
quitUnknown residue: XXXAtom has no typesetCould not find bond parametercoordination X but Y neighborscharge not integraldescdesc mol
desc mol.1.CAcheckcheck molsavepdb mol intermediate.pdb# 创建新残基
NEW = sequence {ALA}
set NEW name "NEW"
set NEW.1.CA type cx
saveoff NEW new_residue.libset default PBradii mbondi3
set default nocenter on$AMBERHOME/dat/leap/cmd/leaprc.*$AMBERHOME/dat/leap/lib/$AMBERHOME/dat/leap/parm/source leaprc.*loadpdbloadmol2loadoffloadamberparamsbondsetremovesolvateboxsolvateOctaddionsaddions2desclistchecksaveamberparmsavepdbsaveoffcheck
京公网安备 11010802022788号
