oniom-export

Amber トポロジーを持つ ML/MM 系を、外部 QM/MM 入力ファイル（Gaussian ONIOM = --mode g16、または ORCA QM/MM = --mode orca）へエクスポートします。parm7 と MLMM の layer 情報を持つ PDB を読み込み、可動/固定原子は PDB の B-factor から決定します。--model-pdb を指定した場合は、その原子を QM 領域として使用します。

両モードとも CMAP を含まない parm7 が必要です。Gaussian ONIOM は CMAP を忠実に表現できず、ORCA の MM エンジンも CMAP を適用しないため、 CMAP を含むトポロジーでは出力前に停止します。これはエクスポート形式の 制約であり、通常の mlmm 計算では両 MM 層の CMAP を有効にできます。

実行例

# Gaussian ONIOM 入力
mlmm oniom-export --parm real.parm7 -i pocket_layered.pdb --model-pdb ml.pdb \
 -o out.gjf --mode g16 -q 0 -m 1

# ORCA QM/MM 入力（.inp 拡張子からモード推定）
mlmm oniom-export --parm real.parm7 -i pocket_layered.pdb --model-pdb ml.pdb \
 -o out.inp -q 0 -m 1

# メソッド/基底とリソースを指定した Gaussian 入力
mlmm oniom-export --parm real.parm7 -i pocket_layered.pdb --model-pdb ml.pdb \
 -o out.gjf --mode g16 --method 'wb97xd/def2-svp' --nproc 16 --mem 32GB -q 0 -m 1

処理の流れ

  1. トポロジー + layer – parm7 と -i の layered PDB を読み込みます（原子順序はトポロジーと一致が必須）。B-factor 0/10/20 が ML、可動 MM、固定 MM を表します。

  2. QM 領域 – --model-pdb を指定しなければ B-factor の ML layer を使用します。可動/固定原子は常に layered PDB から取得します。

  3. QM/MM 境界 – Gaussian は --link-atom-method scaled（デフォルトの Morokuma/Dapprich g-factor）または fixed（1.09/1.01 Å）で link H を配置します。ORCA は QMAtoms/ORCAFF から cap を生成し、出力中の link 座標は診断コメントです。

  4. 書き出し – -o に対象形式の入力ファイルを出力します。ORCA モードでは ORCAFF.prms のパスも特定します。--convert-orcaff が有効なら orca_mm -convff -AMBER による変換を試みます。変換が無効または利用不能でも .inp は書き出され、ORCA 実行前に用意すべきパラメータパスを報告します。

出力

  • <output>.{gjf,com}（g16）または <output>.inp（ORCA） – QM/MM 入力ファイル

  • ORCA モードでは <parm7_stem>.ORCAFF.prms を参照します。既存ファイルを再利用し、自動変換が有効かつ利用可能な場合だけ生成します。生成された .inp を実行する前に、この参照先が実在することを確認してください

CLI オプション

全フラグの一覧は生成済みのコマンドリファレンスにあります。以下の表は説明が必要なオプションを扱います。

オプション

説明

デフォルト

--parm FILE

Amber parm7 トポロジーファイル

必須

-i, --input FILE

MLMM layered PDB。原子順序は parm7 と一致し、B-factor が可動/固定原子を定義

必須

--model-pdb FILE

QM 領域原子を定義する PDB

None

-o, --output FILE

出力ファイルパス（g16 は .gjf / .com、ORCA は .inp）

必須

--mode [g16|orca]

エクスポートモード。未指定時は -o 拡張子から推定

推定

--method TEXT

QM メソッドと基底関数

モード依存

-q, --charge INT

QM 領域の電荷

必須

-m, --multiplicity INT

QM 領域の多重度

1

--nproc INT

プロセッサ数

8

--mem TEXT

メモリ割り当て（g16 モード）

16GB

--total-charge INT / --total-mult INT

全 QM+MM 系の総電荷/総多重度（ORCA Charge_Total / Mult_Total）

トポロジー由来 / --multiplicity と同じ

--orcaff PATH

ORCAFF.prms のパス（ORCA モード）。未指定時は派生パスを参照し、条件を満たす場合に自動生成を試行

None

--convert-orcaff / --no-convert-orcaff

ORCAFF.prms 欠損時に orca_mm -convff -AMBER で自動変換（ORCA モード）

True

--element-check / --no-element-check

--input の元素配列を parm7 トポロジーと照合

True

--link-atom-method [scaled|fixed]

Gaussian の link H 配置。ORCA では対応座標を診断コメントとして記録し、cap は QMAtoms/ORCAFF から生成

scaled

mlmm oniom-export --help はコアオプション、mlmm oniom-export --help-advanced は全オプションを表示します。

注記

  • モード選択: --mode が最優先です。--mode 未指定時は -o から推定します。

    • .gjf / .com -> g16

    • .inp -> orca

  • --mode 未指定かつ -o が未知拡張子の場合はエラーになります。

  • PDB/ENT 入力では MLMM_REF_PDB_ORDER_V1_SHA256=<digest> を埋め込みます。 座標・occupancy・B-factor は除外し、固定フィールドの原子名・残基・chain・ insertion code・元素 identity を対象にします。oniom-import --ref-pdb は positional metadata を復元する前にこの marker を検証します。

関連項目