首先介绍基于gromacs下的分子动力学研究：通常情况下涉及到的分子动力学研究，往往不单单指一个蛋白，也包含杂原子，这里的杂原子可以是课题组内合成的药物，也可以是市场上一些商品化的药物，通过分子对接的方法使药物结合至蛋白的活性口袋中，然后获取合理的complex。
一、赋予力场
首先将complex中的小分子与受体蛋白分开，我这里用的是pymol，直接选中小分子--extract object，命名为你的药物名称（这里用ligand代替），配体和受体蛋白分别存为ligand.pdb、receptor.pdb。然后利用chimera进行加氢加电荷处理（Tools---structure editing），注意！这个地方加电荷要选立场参数，一定要与后面杂原子拓扑文件的力场一致，否则到后面跑的时候会出错，这里我选用的是Amber 03力场。
加完氢加完电荷过后，应该生成拓扑文件，不过chimera只能生成amber文件（Tools---Amber---write prmtop），注意这里也需要选Amber 03力场，生成文件过后利用一个小程序acpype（http://pan.baidu.com/s/1jHUbd3o）将格式转换为gro及top文件：cd到目录低下，acpype.exe -p ligands.prmtop -x ligands.inpcrd（win），然后将ligands.top后缀改成ligands.itp。
二、重新创建复合物
用pdb2gmx程序生成receptor.gro及topol.top文件，选则amber03力场，同时此过程要指定水分子模型以及加氢的方式，到后面会免去很多麻烦：
gmx pdb2gmx -f receptor.pdb -o receptor.gro -water spc -ignh
>amber03
然后生成complex.gro：新建complex.gro文档，然后将receptor.gro中的内容**进去，再将ligands.gro文件的原子信息**到末尾倒数第二行，再修改顶端的原子总数，这一步gromacs官网的手册中也有介绍（http://www.bevanlab.biochem.vt.edu/Pages/Personal/justin/gmx-tutorials/complex/02_topology.html），如下图：
再修改topol.top文件：将药物小分子的拓扑信息添加进来，同时这一步，gromacs官网手册也有介绍（http://www.bevanlab.biochem.vt.edu/Pages/Personal/justin/gmx-tutorials/complex/02_topology.html），如下图：
三、周期性边界条件设定
在添加溶剂环境之前，我们需要先设定模拟体型的大小：
gmx editconf -f complex.gro -o newbox.gro -c -bt cubic -d 1.0
注意在这里一定要加上 -c ，让你的蛋白处于盒子的中心位置，否则后面的模拟过程蛋白会跑出盒子，极其头痛，盒子的形状有几个可以选，dodecahedron用的比较多，但我这里用的是cubic，蛋白与盒子边界的最小距离设定为1.0。
四、溶剂条件设定
盒子设定好之后，就可以添加溶剂了，溶剂模型有好几种，若无特殊要求，一般使用水溶剂 spc216，同时此处需要将溶剂写进拓扑文件里：
gmx solvate -cp newbox.gro -cs spc216.gro -p topol.gro -o solv.gro。
注意，在加完盒子、溶剂之后，一定要查看是否合理，当然你也可以自信的不去查看，但倘若此处的盒子不合理，后面的所有工作都将白费，这里有两种方法：将gro文件转换为pdb，用Pymol查看；其二，直接用VMD打开gro文件查看盒子及水分子的合理情况。
五、添加离子至体系平衡
到这里，已经拥有了溶剂化的蛋白质，但是体系并没有呈电中性，因此需要添加一些正离子或负离子，我们设定的是NA+和CL-，至电中性：
gmx grompp -f em.mdp -c solv.gro -p topol.top -o ions.tpr
gmx genion -s ions.tpr -o solv_ions.gro -p topol.top -pname NA -nname CL neutral
>SOL
注意，在进行这一步之前需先将力场参数进行修改，首先将包含此力场（Amber03）的整个文件夹拷贝至当前目录，文件夹在gromacs的安装目录下（gromacs---share---amber03ff文件夹），然后修改文件夹中的forcefield.itp文件：ligand.itp中的【atomtypes】部分替换掉
forcefield.itp中的【atomtypes】部分。更为重要的是ligand.itp中【defult】、【atomtypes】、【system】、【molecules】需要删掉，否则会与立场文件及拓扑文件相冲突，会有很多报错，本人就在这些问题上兜兜转转了好几天。
六、溶剂化体系的优化
这个时候，我们已经拥有了一个相对较为平衡的体系，但是由于添加了溶剂、离子，容易产生原子重叠以及同种电荷相近等，还需要对溶剂化体系进行优化：
gmx grompp -f em_real.mdp -c solv_ions.gro -p topol.top -o em.tpr
gmx mdrun -v -deffnm em
在开始执行优化时，-v 是为了看运行此进程需要花费的时间，当然你要想关掉窗口不关进程，也可以使用nohup：nohup gmx mdrun -deffnm em&。
注意，文中提到的所有.mdp文件，gromacs官网的手册中都有提供，可自行下载，记得修改文件中小分子及受体蛋白的名称，执行的时间长短也可以根据自身需要进行修改。
七、做genrestr、index
gmx genrestr -f ligand.gro -o posre_ligand.itp -fc 1000 1000 1000
gmx make_ndx -f em.gro -o index.ndx
>1|13 (protein|ligand)
>q
注意，index文件中添加的离子需要没有添加到溶剂当中，需要手动添加，也就是将离子的原子信息直接添加至溶剂的原子信息后。若不修改，则会报错，无法识别到那几个离子。
八、做温度耦合
现在体系已经相对松弛，现在需要引入温度因素，让系统达到一个新的松弛状态：
gmx grompp -f nvt.mdp -c em.gro -p topol.top -n index.ndx -o nvt.tpr
gmx mdrun -deffnm nvt
注意，这个地方体系易崩溃，造成崩溃的原因有4：初始态是否合理；能量最小化是否收敛；盒子大小问题；温度耦合系数是否合理，步长是否过长。
九、做压力耦合
gmx grompp -f npt.mdp -c nvt.gro -p topol.top -n index.ndx -o npt.tpr
gmx mdrun -deffnm npt
十、正式模拟
到这一步的时候也基本修成正果了，历经了九九八十一难，终于可以开始正式模拟:
gmx grompp -f md.mdp -c npt.gro -t npt.cpt -p topol.top -n index.ndx -o md.tpr
gmx mdrun -dennm md 
