NAMD教學十九：PSF文件

PSF文件，也​​稱為蛋白質結構文件，包含將特定力場應用於分子系統所需的所有分子特定信息。 CHARMM力場分為生成PSF文件所需的拓撲文件（用來產生PSF結構文件）和參數文件（為一般CHARMM勢函數提供特定數值）。拓撲文件定義了在力場中使用的原子類型；每個殘基類型的原子名稱、類型、鍵和部分電荷；以及需要連接或者其他突變殘基的補丁。參數文件提供了鍵相互作用和非鍵相互作用之間的匹配，涉及拓撲文件中發現的各種原子類型的組合，彈性常數，以及其他類似常數，包括CHARMM勢函數中所有鍵長、鍵角、二面角，贗角和范德華力。

在atom部分中的區域是原子編號ID、片段名稱、殘基編號ID、殘基名稱、原子名稱、原子類型、電荷、質量和未使用的0。 PSF文件可以是CHARMM或X-PLOR格式，CHARMM格式使用整數，而不是原子類型的名稱。 NAMD需要X-PLOR格式，它也更靈活，因為它與單個參數文件中的原子類型的特定順序無關。 NAMD和VMD要求任何PDB、DCD或其他原子數據文件中的原子順序與PSF文件中的順序完全匹配。

請注意，包括氫原子的，殘基中的多個原子可能共享同一類型（例如，HT1、HT2和HT3屬於HC類型），並且相同元素的原子可能具有不同類型（例如，CA和CB；HA和HT1）。 PDB中的許多信息也包含在PSF文件中。通常，NAMD使用的PDB文件中的唯一信息是原子坐標。在某些情況下，PDB文件的佔用列和beta區域的內容用作選擇原子模擬方法的參數。

共價鍵部分，兩個原子一個鍵，每行列出四個鍵，共8列：

角度部分，三個原子一個鍵角，每行列出三個鍵角，共9列：

二面角部分，四個原子一個二面角，每行列出兩個二面角，一共8列。

交叉項部分，四個原子為一個：

每個鍵中原子的順序並不重要。原子在角、二面角和贗角中的順序是重要的，但順序可以顛倒，而不影響由此產生的電勢。在任何情況下，不同鍵等的相對順序都不重要。由於拓撲文件中顯式列出了每個鍵和眼贗角鍵，因此這些項中的原子順序往往與給定的原始順序相匹配。角度和二面角通常是自動生成的，因此按排序順序顯示。

VMD使用psfgen模塊生成的X-PLOR格式的CHARMM PSF文件和NAMD與CHARMM參數文件一起使用的PSF文件以及由X-PLOR生成的PSF文件（NAMD與X-PLOR參數文件一起使用的PSF文件）之間存在差異。二面角項有時需要多個正弦來表示扭轉勢，因此 多個參數集出現在參數文件中。在由X-PLOR生成的PSF文件中，多個二面體將由PSF文件中的重複二面角表示。當使用CHARMM PSF和參數文件時，NAMD直接從參數文件中提取任意多個二面角項，每個二面體只在PSF文件中出現一次。