gmx hbond

gmx hbond

gmx hbond [1]— современная реализация анализа водородных связей в молекулярной динамике на базе пакета GROMACS. Этот инструмент был разработан для преодоления ограничений устаревших алгоритмов и обеспечивает эффективное, гибкое и точное определение водородных связей на основе геометрических критериев .

 

Алгоритм использует классическое геометрическое определение водородной связи:

  • Порог по расстоянию (по умолчанию: 0,35 нм) между атомами донора и акцептора.
  • Порог по углу (по умолчанию: 30°) для триады донор–водород–акцептор.

Гибкая система выбора атомных групп позволяет анализировать связи между разными частями системы (например, между белком и липидами) с помощью опций -r (референсная группа) и -t (целевая группа).

Ключевые особенности:

  • Параллельная обработка кадров траектории для высокой производительности на больших системах.
  • Гибкая настройка атомных элементов:
  • Доноры задаются через опцию -de (по умолчанию: N, O).
  • Акцепторы — через -ae (по умолчанию: O; можно добавить азот с помощью -an true).

При помощи алгоритма можно получить такие данные как:

  • Распределение чисел связей (-num).
  • Распределения по расстояниям и углам (-dist, -ang).
  • Статистика по донорам и акцепторам (-dan).

Алгоритм интегрирован в GROMACS начиная с версии 2024; прежняя версия доступна как gmx hbond-legacy.

Модуль включён в официальный релиз GROMACS (начиная с версии 2024).

References

  1. Sergey Gorelov and Anatoly Titov and Olga Tolicheva and Andrey Konevega and Alexey Shvetsov (2024): Determination of Hydrogen Bonds in GROMACS: A New Implementation to Overcome Memory Limitation. In: Journal of Chemical Information and Modeling, vol. 64, no. 16, pp. 6241-6246, 2024.