GROMACS 最初由荷兰格罗宁根大学开发,现由瑞典皇家理工学院维护,是全球使用最广泛的开源分子动力学模拟软件。GROMACS 支持多种力场(AMBER、CHARMM、OPLS、GROMOS 等),在 GPU 加速下可实现微秒级模拟,广泛应用于蛋白质折叠、药物结合、膜蛋白动力学等领域。
在原子层面模拟生物大分子的运动轨迹,提供 RMSD、RMSF、回旋半径等构象分析
基于 FEP/ TI / MM/GBSA 方法精确计算配体结合自由能,指导药物优化
支持 metadynamics、umbrella sampling 等增强采样方法,探索罕见事件与构象转变
深入了解 GROMACS 的核心技术优势
GROMACS 2024 全面支持 GPU 加速的 PME、约束求解与自由能计算,单 GPU 即可达到传统 CPU 集群的性能。
原生支持 AMBER、CHARMM、OPLS-AA、GROMOS 等主流力场,并提供完善的力场转换工具。
内置 100+ 分析命令,涵盖构象分析、能量分解、氢键统计、扩散系数、二级结构等。
支持跨节点多 GPU 并行模拟,线性扩展效率可达 80% 以上,适合超大规模体系。
GROMACS 在生命科学领域的广泛应用
通过 MD 模拟分析蛋白质 RMSD、RMSF、二级结构变化,评估突变对稳定性的影响。
对对接预测的结合模式进行 MD 验证,评估结合稳定性与关键相互作用。
模拟膜蛋白在脂质双层中的动力学行为,研究离子通道、转运蛋白等功能机制。
通过 MD 模拟揭示蛋白质别构调控机制,发现潜在的别构药物结合位点。
新智元生物科技提供的 GROMACS 专业服务
基于 GROMACS 进行蛋白质、核酸等生物大分子分子动力学模拟,提供轨迹分析与构象评估。
采用 FEP/MM-GBSA 方法精确计算配体结合自由能,定量评估药物结合强度与选择性。
通过 MD 模拟分析突变对蛋白质稳定性与功能的影响,指导理性设计与定向改造。
GROMACS 开源免费、GPU 加速性能优秀、力场支持广泛。AMBER 在 RNA 模拟与极化力场方面有优势。NAMD 适合超大规模体系(百万原子级)。根据具体需求选择。
典型蛋白质体系(~50K 原子)在 GPU 上可达 100-500 ns/day。微秒级模拟需数天到一周。自由能计算需多次重复,周期更长。新智元提供高性能计算资源加速。
关键指标:1) RMSD 平台期是否达到;2) 多次独立模拟是否一致;3) 模拟时长是否足够(>3× 最慢弛豫时间);4) 力场参数是否验证过。建议结合实验数据交叉验证。
可以。GROMACS 广泛用于药物发现中的结合自由能计算(FEP)、结合模式验证、蛋白质稳定性评估等。结合虚拟筛选与 AI 预测可形成完整药物发现管线。
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