oniom-import（ONIOM 入力から XYZ と層付き PDB へ）

oniom-import サブコマンドは、Gaussian ONIOM または ORCA QM/MM の入力ファイルから、XYZ ファイルと層付き PDB を作り直します。

主な用途

  • mlmm の外で直した入力: 自分で作った、または直した Gaussian・ORCA の QM/MM 入力を mlmm に戻す

  • 名前つきの往復: oniom-export で書き出した入力を、--ref-pdb で元の PDB の原子名・残基名つきで戻す

基本的な実行例

1. ORCA の入力

ORCA QM/MM の入力から構造を作り直します。

mlmm oniom-import -i ts_guess.inp -o ts_guess_imported

端末に原子数と層ごとの件数が出て、続いて ts_guess_imported.xyz と ts_guess_imported_layered.pdb の 2 行の [oniom-import] wrote: が出ます。

2. Gaussian の入力（拡張子からモードを決める）

拡張子が .gjf と .com なら Gaussian モード、.inp なら ORCA モードです。

mlmm oniom-import -i model.gjf -o model_imported

3. モードを明示する

--mode は拡張子より優先され、ファイル名が .gjf・.com・.inp のどれでもないときに必要です。

mlmm oniom-import -i model.txt --mode orca -o model_imported

4. 参照 PDB の名前を残す

oniom-export に渡した PDB の原子名・残基名を、読み込んだ座標に書き写します。

mlmm oniom-import -i model.inp --ref-pdb complex_layered.pdb -o model_imported

ログの [oniom-import] ref_order=identity-verified は、原子の並びが oniom-export の書いたマーカーと一致したことを示します。

処理の仕組みと計算仕様

  1. モード: --mode、無ければ -i の拡張子で決めます。

  2. 座標と層: Gaussian モードでは、座標の各行を <atom> <0|-1> x y z H|L として読みます。H の原子は QM、L で 0 の原子は可動 MM、L で -1 の原子は固定 MM です。ORCA モードでは、%qmmm ブロックの QMAtoms と ActiveAtoms、* xyz ブロックの座標を読みます。QM 原子は常に可動として数えます。

  3. QM の電荷と多重度: Gaussian では、6 つの整数が並ぶ電荷と多重度の行の 3 番目と 4 番目（高レベルの QM 領域）、ORCA では * xyz <charge> <multiplicity> の行から読みます。どちらも XYZ のコメント行に q=<charge> m=<multiplicity> として書きます。

  4. XYZ: 入力のすべての原子を <out_prefix>.xyz に書きます。

  5. 層付き PDB: B-factor を 0・10・20 にして <out_prefix>_layered.pdb を書きます。--ref-pdb が無いときは、各原子に元素名をつけ、chain A の残基 MOL 1 にまとめます。--ref-pdb があるときは参照 PDB の行を残し、座標と B-factor だけを書き換えます。その前に原子の並びを確かめます。元素が 1 原子ずつ一致することに加えて、oniom-export のマーカーがある入力はハッシュの一致（identity-verified）、マーカーの無い入力はどの元素も 1 回しか現れないこと（element-verified）が条件で、どちらでもなければ --allow-unverified-ref-order が必要です（unverified-opt-in）。

主な出力ファイル

  • <out_prefix>.xyz: すべての原子の座標。コメント行は mode=<mode> atoms=N qm=… movable=… q=<charge> m=<multiplicity> です。

  • <out_prefix>_layered.pdb: 同じ座標に、層を B-factor で持たせた PDB です。

  • ログ: [oniom-import] mode=…、件数の atoms=N, qm=…, movable=…, frozen=…、2 行の wrote: が出ます。--ref-pdb 指定時は ref_order=identity-verified / element-verified / unverified-opt-in のどれかも出ます。

主な CLI オプション

オプション

引数の型

デフォルト

説明

-i, --input

パス

（必須）

ONIOM の入力。.gjf / .com（g16）または .inp（ORCA）

--mode

g16 / orca

-i の拡張子から

入力の形式

-o, --out-prefix

パス

カレントディレクトリに入力の stem

出力ファイルの接頭辞

--ref-pdb

パス

None

原子名・残基名を出力に書き写す PDB。同じ原子を同じ順に並べたもの

--allow-unverified-ref-order/--no-allow-unverified-ref-order

フラグ

False

マーカーでも元素の一意性でも並びを確かめられないときに、--ref-pdb を位置で対応づける

全オプションは 自動生成のオプションの一覧（英語のみ） を参照してください。

使用上の注意点

  • 読むのは入力ファイル: oniom-import が読むのは入力ファイルで、Gaussian・ORCA の出力から最適化構造を取り出す機能ではありません。mlmm で計算を続けるには、外部プログラムで得た final geometry をトポロジーと同じ原子順で書き出し、元の parm7 と ML 領域と組み合わせて使ってください。

  • 読める書式: Gaussian の入力は、oniom-export が書く形の、可動フラグの列を持つ 2 層 ONIOM の座標行が必要です。ORCA の入力は、%qmmm の中にそれぞれ 1 行で書いた QMAtoms {…} end と ActiveAtoms {…} end、および * xyz <charge> <multiplicity> ブロックが必要です。ほかの書式はエラーで止まります。

  • マーカーの照合: oniom-export が書いたマーカーは厳しく照合します。壊れたマーカー、重複したマーカー、参照 PDB と一致しないハッシュは、--allow-unverified-ref-order を付けても止まります。

  • --allow-unverified-ref-order: マーカーが無く、同じ元素が複数あって並びを確かめられない入力で、並びを自分で確かめたときだけ使ってください。--ref-pdb と一緒に指定する必要があります。

  • 終了コード: 終了コードを参照してください。

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