Charmm力场

CHARMM（Chemistry at HARvard Macromolecular Mechanics）是一种用于分子动力学的分子力场，同时，采用这种力场的分子动力学软件包也采用了这个名称。

CHARMM是一个被广泛承认并应用的分子动力学模拟程序，用于生物大分子的模拟，包括能量最小化，分子动力学和蒙特卡罗模拟等。

程序采用由哈佛大学的Martin Karplus教授建立的CHARMM力场，可以为用户提供处理各种小分子、大分子（包括蛋白质、核酸和糖）的经验化能量计算，包括：相互作用能及构象能量、局域最小化、旋转势垒、与时间相关的动力学行为、振动频率等。

模拟过程提供了有关分子结构、相互作用、能量等信息。

CHARMM包含具有专家特点的标准最小化和分子动力学方法，包括正则模式计算、相关性分析、量子力学与分子力学相结合的方法等。

CHARMM开发项目包括一个与Martin Karplus及其在哈佛的研究小组合作的开发者网络，这个网络包含了美国等地的开发者，协同开发及维护CHARMM软件包。

这个软件允许进行学术研究的个人及小组在支付一定费用之后得到使用许可。

CHARMM
CHARMM (化学在哈佛大分子机械工)是用途广泛的套的名字力场为分子动力学并且名字对于分子动力学模仿和分析包裹与他们交往。

[1][2]CHARMM发展项目在世界各地介入开发商网络运作与马丁Karplus并且他的小组在哈佛
开发和维护CHARMM节目。

这软件的执照为工作在学术界的费，人民和小组是可利用。

CHARMM的商业版本，叫CHARMm (注意小写‘m’)，是可利用的从Accelrys. CHARMM力场
CHARMM 力场为蛋白质包括团结原子(有时叫“延伸了原子”) CHARMM19[3]所有原子CHARMM22[4]并且它二面构成的潜力校正的变形CHARMM22/CMAP。

[5]在CHARMM22蛋白质力场，原子部份充电从互作用的量子化工演算式样化合物和水之间的获得了。

此外， CHARMM22是为TIP3P parametrized明确水模型. 然而，它频繁地使用与含蓄溶剂. 最近， CHARMM22/CMAP的一个特别版本是reparametrized为一致的使用与含蓄溶剂GBSW。

[6]
为脱氧核糖核酸、RNA和油脂， CHARMM27[7]使用。

一些力场也许被结合，例如CHARMM22和CHARMM27为蛋白质脱氧核糖核酸捆绑的模仿。

NAD+的另外，参量，糖、fluorinated化合物等等。

可以下载. 当然这些力场版本号提到CHARMM版本，他们首先出现，但也许使用以CHARMM可执行程序的随后版本。

同样，这些力场也许在支持他们的其他分子动力学节目之内使用。

CHARMM使用二种方法也包括polarizable力场。

一根据动摇的充电(FQ)模型，亦称充电平衡(CHEQ)。

[8][9]其他根据Drude壳或分散作用振荡器模型。

[10][11]
CHARMM分子动力学节目
CHARMM节目允许对大范围的世代和分析分子模仿。

这最基本的模仿是一个特定结构的低估和生产运行一条分子动力学弹道。

更加先进的特点包括热力势扰动 (FEP)，类似泛音熵估计、相关分析和联合的量子和分子机械工(QM/MM)方法。

CHARMM是其中一个最旧的节目为分子动力学。

它积累了特点，一些的一个巨大的数字，其中被复制在几个主题词之下以轻微的变异。

这是在世界各地工作在CHARMM的很大数量的外型和小组的一个必然结果。

changelog文件并且CHARMM 的原始代码是寻找主要开发商的名字和加入的合适场所。

介入和协调由查尔斯・ L。

溪III'S小组在密执安大学是非常明显的。

节目的历史
大约1969年，有可观的兴趣在开发势能作用上为小分子。

CHARMM发源在马丁Karplus的小组在哈佛。

Karplus和他的然后研究生布鲁斯决定的Gelin时间成熟开发使成为可能采取一个特定氨基酸序列和一套座标的节目(即，从X-射线结构)作为原子位置功能，和使用这信息计算系统能量。

Karplus在(无名的)节目的发展承认了主要输入的重要性，包括
∙Schneior Lifson的小组在Weizmann学院，特别是从Arieh Warshel谁去到哈佛并且带来了他一致的力场(CCF)节目与他;
∙Harold Scheraga的小组在康奈尔大学; 并且
∙了悟迈克尔Levitt的作早期工作在能量演算为蛋白质
在80年代，纸最后出现，并且CHARMM做了它的公开début。

Gelin的节目那时可观地被调整了。

为出版物，鲍伯Bruccoleri产生了名字HARMM (哈佛大分子技工)，但它没有似乎适当。

如此他们增加了C为化学。

Karplus说：“我有时想知道Bruccoleri的原始的建议是否将担当一次有用的警告对无经验的科学家与节目一起使用”。

[12] CHARMM继续增长，并且可执行程序的最新的发行在2月被做了2008作为CHARMM34b2。

跑的CHARMM下Unix/Linux
一般句法为使用节目是：
charmm < filename.inp > filename.out
charmm
运行节目)节目(或剧本的实际名字在使用的计算机系统。

filename.inp
包含CHARMM的文本文件命令。

它通过装载分子拓扑结构开始(上面)和
力场 (同水准)。

然后你装载分子结构的解析的座标(即。

从PDB文件)。

你可能然后修改分子(增加hydrogens，改变的二级结构)。

演算部分可
能包括能量低估、动力学生产和分析工具例如行动和能量交互作用。

filename.out
记录文件为CHARMM奔跑，包含随声附和的命令和各种各样的相当数量命
令产品。

也许增加产品印刷品水平或一般来说，减少和规程例如低估和
动力学有打印输出频率规格。

价值为温度、能量压力等等。

输出以那个频率。

CHARMM和志愿计算
Docking@Home，主持由特拉华大学，使用a的其中一个项目opensource平台为分配计算, BOINC采取CHARMM分析蛋白质ligand互作用原子细节根据分子动力学 (MD)模仿和低估。

参考
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