蛋白分析pymol軟件以及相關(guān)

分子圖形軟件Pymol1. Pymol是一個跨平臺的分子圖形軟件。2.Pymol名字的來源：”Py”表示基于Python編程語言，”mol”是英文分子

molecule的縮寫。3.可用來制作高品質(zhì)的分子三維結(jié)構(gòu)，

在所有正式發(fā)表的科學(xué)論文的蛋白質(zhì)

構(gòu)象中，約有1/4是使用Pymol制作的。一、Pymol簡介下載Python(2.7以上)安裝包，以及Pymol的安裝程序。二、Pymol安裝1、安裝python2.7。二、Pymol安裝設(shè)置你本地想要安裝的路徑，然后按照提示一直安裝完成。二、Pymol安裝2、安裝Pymol注意：python的安裝路徑是否與你指定的路徑一致。2、打開Pymol的安裝路徑，并設(shè)置桌面

快捷方式。二、Pymol安裝二、Pymol安裝打開開始程序界面如下圖所示：三、基礎(chǔ)Pymol命令從PDB網(wǎng)站中下載蛋白結(jié)構(gòu)2biw(視黃醛類胡蘿卜素氧化酶)。三、基礎(chǔ)Pymol命令1、加載DPB文件a.在命令行中輸入pwd，查看當(dāng)前路徑。b.在命令行中輸入load2BIW.pdb。用到的命令有：a.>showrepresentionb.>hiderepresentionRepresention可以為:cartoon,ribbon,dots,spheres,surface,mesh三、基礎(chǔ)Pymol命令2、以不同方式顯示蛋白103.選擇并命名/刪除目標(biāo)

>selectselection-name,select-expression定義的selection-name避免使用特殊字符。select-expression有兩種表示方法，一種用selector+Identifier來表示，另一種用選擇宏，下面將分別介紹：a:selector+Identifier三、基礎(chǔ)Pymol命令三、基礎(chǔ)Pymol命令三、基礎(chǔ)Pymol命令b:Pymol的選擇宏使用選擇宏可以使一個原本很復(fù)雜的表達式變得很緊湊。例：Selectresi100andnamecaSelect100/ca選擇宏中利用”/”來定義Identifier,一個完整的，按順序表達的選擇宏的表達如下：/object-name/segi-identifier/chain-identifier/resi-identifier/name-identifier三、基礎(chǔ)Pymol命令選擇宏有兩種寫法，一個是帶開頭的斜杠，另一個是不帶開頭的斜杠。如果不以斜杠開頭，則認(rèn)為你的表達式的最后一項是選擇宏末尾的最后一項name-identifier.Showcartoon,100-200/ca如果以斜杠開頭，Pymol就認(rèn)為你是從選擇宏的表達式的頂端開始的，也就是從object-name開始的。>showcartoon,/2BIW///100-200/ca三、基礎(chǔ)Pymol命令154、label命令

label的命令格式如下：>label[selection,[expression]]Selection為你想要加標(biāo)簽的對象,expression是標(biāo)簽的內(nèi)容，可選的有name,resn,resi,chain等.expression也可以是你自己定義的一段內(nèi)容，這時候需要把內(nèi)容加引號。例：Selectlabel1,resi100andnamecaShowsphere,label1Colorred,label1Labellabel1,“MyLabel”三、基礎(chǔ)Pymol命令5.ray命令

可用于產(chǎn)生高質(zhì)量的圖片，但時間可能會比較長，有時候生成一個單獨的高質(zhì)量的圖片可能需要幾分鐘的時間。ray控制圖像的分辨率:ray1024,768保存處理好的圖像：Pngtest.png三、基礎(chǔ)Pymol命令4.1鼠標(biāo)控制分子的3D顯示鼠標(biāo)中每個鍵的具體指令：四、快捷鍵操作Pymol更改鼠標(biāo)的選擇模式4.2改變分子的顯示方式ASHLC是英文單詞Action,Show,Hide,Label和Color的縮寫。Action用于對分子實施一些具體的操作。Show用于指定分析的顯示方式，在前面Pymol的基礎(chǔ)命令中已經(jīng)提到，(注意：這些顯示方式是疊加的)。Hide用于隱藏在show中顯示的樣式。Label用于給特定的部分添加標(biāo)簽。Color用于更改各種樣式以及結(jié)構(gòu)的顏色。四、快捷鍵操作Pymol4.3顯示配體當(dāng)我們把蛋白顯示為動畫或者其他的表現(xiàn)形式時，蛋白中的配體，輔酶或抑制劑并沒有顯示出來。因為這些分子并不屬于蛋白的一部分。具體的操作方式如下：2BIW>S>organic>sticks四、快捷鍵操作Pymol4.4保存圖像利用鼠標(biāo)調(diào)節(jié)分子的位置到最適合的角度，按照下面的操作保存圖像。File>saveimageas>png為了保存高質(zhì)量的圖片可以使用快捷鍵ray來先對圖像進行處理，然后再按照上面的步驟保存。四、快捷鍵操作Pymol4.4保存圖像使用ray和不使用ray進行圖片保存后的結(jié)果對比：四、快捷鍵操作Pymol4.5顯示蛋白序列分子的序列信息可以顯示在圖形化界面的上方。并且還能夠更改序列的顯示方式。具體操作如下：display>sequencedisplay>sequencemode四、快捷鍵操作Pymol4.6測量兩個原子之間的距離原子之間的距離按照PDB中的笛卡爾坐標(biāo)來測量，距離的單位為埃(?),具體的操作如下：打開pymol中的Measurement菜單。Wizard>Measurement此時在圖形化界面的右側(cè)中間部分會出現(xiàn)Measurement的具體操作選項。四、快捷鍵操作Pymol4.6測量兩個原子之間的距離b.利用鼠標(biāo)點擊你所需要測量的兩個原子，這時候在GUI界面的右上角會出現(xiàn)你所測量的結(jié)果，命名方式為measure+number的方式。四、快捷鍵操作Pymol4.7保存session文件session文件為一個二進制的文件,文件中包含了所有的信息以及顯示方式和位置的信息。它能夠保存用戶當(dāng)前的操作狀態(tài)，當(dāng)下次文件再次打開的時候，上次的操作狀態(tài)將會在GUI中展示出來。具體保存方式如下：File>SaveSessionAs文件將會以pse為后綴名進行保存下次打開文件時直接用File>Open便可以打開。四、快捷鍵操作Pymol4.8靜電勢能最精確的勢能圖可以通過外部的軟件來計算(Grasp,Delphi,APBS,MEAD)并在Pymol中顯示。Pymol中提供了一個近似的蛋白表面電荷分布的的勢能圖。這種圖只能做定性的研究。具體操作如下：2BIW>A>generate>vacuum>eletrostatics>proteincontactpotential這個過程會產(chǎn)生3個文件：X_e_chg文件包含表面和顏色信息。X_e_map默認(rèn)不顯示，包含體積邊界信息。X_e_pot代表了下方的顏色值：四、快捷鍵操作Pymol4.9側(cè)鏈突變PDB文件能夠顯示特殊序列的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象，但是，有時候我們需要對側(cè)鏈進行突變來觀察殘基突變之后將會對蛋白結(jié)構(gòu)造成怎樣的影響。按照下面的提示對2BIW蛋白進行操作：2BIW>A>preset>ligandSites>transparent這是配體周圍附近的殘基也會以sticks的方式顯示。為了便于觀察，我們需要對受體顏色進行一些設(shè)置，如下：四、快捷鍵操作Pymol4.9側(cè)鏈突變2BIW>C>blues>slade點擊配體中的一個原子，然后在新出現(xiàn)的(sele)中進行下面的設(shè)置：Sele>C>yellow在GUI圖形界面顯示殘基的序列，找到Tyr322然后點擊，在(sele)中進行如下設(shè)置將要突變的殘基顯示為紅色：Sele>C>red(注意：Tyr322附近的表面也會變成紅色)按照下面的提示打開殘基突變菜單：四、快捷鍵操作Pymol4.9側(cè)鏈突變Wizard>Mutagenesis這時在圖形界面的右側(cè)會出現(xiàn)相關(guān)突變的操作。

點擊NoMutation

選擇PHE，將Tyr

突變?yōu)镻HE,然后

點擊apply四、快捷鍵操作Pymol4.10顯示氫鍵首先加載2BIW.pdb文件。將配體文件單獨定義為一個selection,具體命令如下:Selectligand,resn3ON然后按照下面的操作顯示配體和受體之間存在的氫鍵相互作用。這步操作將會顯示配體和周圍的所有的原子可能形成的氫鍵。四、快捷鍵操作Pymol5.1APBS介紹APBS是計算蛋白靜電勢的一個優(yōu)秀的程序，配合pymol顯示蛋白的靜電表面，有助于輔助分析蛋白在不同pH下的穩(wěn)定性與活性，以及特定區(qū)域的電勢變化情況。APBS計算過程中需要提供原子所帶電荷和原子半徑等信息。電荷用來為泊松-波爾茲曼（PB）方程提供生物分子電荷分布，半徑則是用來構(gòu)建電介質(zhì)和離子可及度函數(shù)。電荷和半徑信息可由多種不同的文件格式提供給APBS。五、Pymol中APBS插件介紹5.1輸入文件格式準(zhǔn)備

PQR格式提供了一個添加參數(shù)信息的簡單方式：將PDB格式結(jié)構(gòu)文件中的occupancy和temperature欄代替以電荷("Q")和半徑("R")信息。然而，這種格式的簡單性也限制了它的可擴展性：如果不借助使用其它軟件如PDB2PQR，向一般的格式中添加新的原子形式和參數(shù)是非常困難的。5.2PDB文件轉(zhuǎn)化成PQR格式文件（PDB2PQR）在線服務(wù)器1>選擇要轉(zhuǎn)化的PDB文件輸入四個字符的PDBID或者是上傳自己的PDB文件均可。五、Pymol中APBS插件介紹2>選擇力場大多數(shù)情況下，這個選擇是簡單的：PARSE。該力場經(jīng)過了優(yōu)化適用于隱式溶劑計算，而且是蛋白質(zhì)靜電勢能和許多一般形式的能量計算可視化處理的最佳選擇。5.3Pymol中APBS插件安裝在Pymol主菜單中選擇Plugin->APBSTools2...在APBSTools界面中指定APBS可執(zhí)行文件的路徑：Locations->APBSbinarylocation五、Pymol中APBS插件介紹5.4APBS計算過程概述1.在APBSTools窗口“Main”標(biāo)簽下，選擇UseanotherPQR，然后搜索所需PQR文件(通過ChooseExternallyGeneratedPQR:按鈕)或直接輸入PQR文件的路徑。這一步是必須的，它保證了你使用的是PDB2PQR所賦予的半徑和電荷。2.在APBSTools窗口"Configuration"標(biāo)簽下，,單擊Setgrid來進行空間格點設(shè)置。默認(rèn)設(shè)置對除高度荷電的分子外一般都是適用的。3.在APBSTools窗口"Configuration"標(biāo)簽下，單擊RunAPBS按鈕開啟AP