PRISMは、GROMACSの分子動態シミュレーションのためのタンパク質・リガンドシステムの構築のための包括的なツールです。 GAFF、GAFF2、OpenFF、CGenFF、OPLS-AA、SwisParam(MMFF/MATCH/Hybrid)など、複数のリガンドに対応。

##特徴

• 複数の力分野サポート
• GAFF/GAFF2 ビアツール
• OpenFF による openff-toolkit -CGenFF(CHARMM一般フォースフィールド)をWebダウンロードでダウンロード
• LigParGenサーバーによるOPLS-AA -SwissParam(MMFF/MATCH/Hybrid)をSwisParamサーバー経由で
• 自動システムビル:PDB/MOL2/SDFからシミュレーション準備ファイルまでの完全なワークフロー
• 柔軟な構成:容易なカスタマイズのためのYAMLベースの構成
• スマートなファイル処理: 自動変換でさまざまな入力フォーマットを処理する
• Position Restraints: 平衡プロトコルの自動生成
• 完全なMDPファイル:最小化、平衡および生産のための事前構成された議定書
• 金属のイオン サポート:遠隔ベースのろ過を用いる金属のイオン(Zn、Ca、Mg、Fe、等)の理性的な認識そして処理

PRISM - Protein Receptor Interaction Simulation Modeler

PRISM is a comprehensive tool for building protein-ligand systems for molecular dynamics simulations in GROMACS. It supports multiple force fields for ligands including GAFF, GAFF2, OpenFF, CGenFF, OPLS-AA, and SwissParam (MMFF/MATCH/Hybrid).

Features

• Multiple Force Field Support
  • GAFF/GAFF2 via AmberTools
  • OpenFF via openff-toolkit
  • CGenFF (CHARMM General Force Field) via web download
  • OPLS-AA via LigParGen server
  • SwissParam (MMFF/MATCH/Hybrid) via SwissParam server
• Automatic System Building: Complete workflow from PDB/MOL2/SDF to simulation-ready files
• Flexible Configuration: YAML-based configuration for easy customization
• Smart File Processing: Handles various input formats with automatic conversion
• Position Restraints: Automatic generation for equilibration protocols
• Complete MDP Files: Pre-configured protocols for minimization, equilibration, and production
• Metal Ion Support: Intelligent recognition and handling of metal ions (Zn, Ca, Mg, Fe, etc.) with distance-based filtering
• Advanced Protein Cleaning: Smart removal of heteroatoms and crystallization artifacts while preserving structural metals
• Protonation State Prediction: Optional pKa-based protonation for ionizable residues with PROPKA (HIS/ASP/GLU/LYS/CYS/TYR)
• Protonation States: Support for special residue protonation states (CYM, HID, HIE, HIP, CYX, LYN, ASH, GLH)
• CADD-Agent

Installation

Prerequisites

1. GROMACS (required)

   # Ubuntu/Debian, CUDA-toolkit is needed, Dependence installation
   nvcc --version # For check
   sudo apt-get install gcc
   sudo apt-get install g++
   sudo apt-get install cmake
   
   # Download GROMACS Package
   wget https://ftp.gromacs.org/gromacs/gromacs-2025.1.tar.gz
   tar xfz gromacs-2025.1.tar.gz
   
   # Prepare to build GROMACS with cmake
   cd gromacs-2025.1
   mkdir build
   cd build
   
   # Installation
   cmake .. -DGMX_MPI=ON \
   -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON \
   -DGMX_GPU=CUDA \
   -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/usr/local/cuda \
   -DCUDA_INCLUDE_DIRS=/usr/local/cuda/include \
   -DCUDA_CUDART_LIBRARY=/usr/local/cuda/lib64 \
   -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=~/gromacs-2025.1
   
   make -j${nproc}
   make check # Optional but recommended
   sudo make install
   source ~/gromacs-2025.1/bin/GMXRC   # match CMAKE_INSTALL_PREFIX above
   
   # install bioconda
   conda install -c bioconda
   

2. Python 3.10 with required packages:

   # create environment 
   conda create -n prism python=3.10
   conda activate prism
   

3. PDBFixer and pyyaml (required)

   conda install -c conda-forge pdbfixer numpy scipy
   pip install pyyaml
   

Optional Dependencies