蛋白質(zhì)作圖軟件pymol教程Pymol學(xué)習(xí)筆記

1、.B2WS-6JGH-PV7G-PBKP什么是結(jié)構(gòu)生物學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)（Structural biology）是生物領(lǐng)域里面相對(duì)較新的一個(gè)分支。它主要以生物化學(xué)和生物物理學(xué)方法來研究生物大分子，特別是蛋白質(zhì)和核酸，的三維結(jié)構(gòu)，以及與結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的功能。因?yàn)閹缀跛械募?xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)都是通過生物大分子來完成的，并且這些大分子完成這些功能的前提是它們必須具有特定的三維結(jié)構(gòu)，因此，對(duì)于生物化學(xué)家們，這是一個(gè)非常具有吸引力的領(lǐng)域。 該領(lǐng)域通常被認(rèn)為開始于20世紀(jì)50年代，Max Perutzhe和Sir John Cowdery Kendrew于1959年各自利用X射線晶體學(xué)方法解析了肌紅蛋白（Myoglo

2、bin）的三維結(jié)構(gòu)，一種在肌肉中運(yùn)輸氧氣的蛋白。他們因此分享了1962年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，并由此揭開了結(jié)構(gòu)生物學(xué)的序幕。截止到2008年10月28日，已有53917個(gè)生物大分子結(jié)構(gòu)在（蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫）登記在案。 目前用于研究生物大分子結(jié)構(gòu)的常用方法有X射線晶體學(xué)（X-ray crystallography）、核磁共振（NMR）、電子顯微學(xué)（electron microscopy）、冷凍電子顯微學(xué)（electron cryomicroscopy = cryo-EM）、超快激光光譜（ultra fast laser spectroscopy）、雙偏振極化干涉（Dual Polar

3、isation Interferometry）以及圓二色譜（circular dichroism）等。當(dāng)中又以X射線晶體學(xué)和核磁共振最為常用。 圖一：肌紅蛋白（Myoglobin）的三維結(jié)構(gòu)，世界上第一個(gè)由X射線晶體學(xué)解出的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，該蛋白在肌肉中傳輸氧氣。圖二：藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacterium）的光系統(tǒng)II（Photosystem II）的三維結(jié)構(gòu)，該蛋白位于細(xì)胞膜內(nèi)，用以吸收光能參與光合作用。Pymol學(xué)習(xí)筆記（一）：簡(jiǎn)介&安裝Pymol是一個(gè)開放源碼，由使用者贊助的分子三維結(jié)構(gòu)顯示軟件，由Warren Lyford DeLano編寫，并且由DeLano Scientific

4、 LLC負(fù)責(zé)商業(yè)發(fā)行。 Pymol被用來創(chuàng)作高品質(zhì)的分子（特別是生物大分子如蛋白質(zhì)）三維結(jié)構(gòu)。據(jù)軟件作者宣稱，在所有正式發(fā)表的科學(xué)論文中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像中，有四分之一是使用Pymol來制作的。 Pymol名字的來源：“Py”表示該軟件基于python這個(gè)計(jì)算機(jī)語言，“Mol”則是英文分子（molucule）的縮寫，表示該軟件用來顯示分子結(jié)構(gòu)。 由于實(shí)驗(yàn)需要，本人正在學(xué)習(xí)該軟件，在這里把學(xué)習(xí)過程記錄下來，希望對(duì)有需要的朋友有所幫助。今天先來說說安裝吧。 自2006年8月1日起，DeLano Scientific 對(duì)事先編譯好的PyMOL執(zhí)行程序（包括beta版）采取限定下載的措施。目前，只有付費(fèi)

5、用戶可以取得。不過源代碼目前還是可以免費(fèi)下載，供使用者編譯。如果你和我一樣，不想為此花錢的話： 1. 如果你是Windows用戶，首先下載Pymol的源代碼。然后安裝CygWin，并且確保正確安裝以下模塊： § C+ (gcc or g+ package name) § Python § OpenGL § PNG 然后在源代碼目錄里面依次運(yùn)行： 2. 如果你是Linux用戶，首先確保以下東東已安裝： § Python § Pmw § OpenGL driver（我用的是NVdia） § libpng §

6、Subversion client（下載源代碼需要） 然后下載Pymol的源代碼$ mkdir pymol-src$ svn co pymol-src 然后進(jìn)入源代碼目錄# cd pymol-src 開始依次編譯# python setup.py install# python setup2.py install拷貝執(zhí)行腳本到某個(gè)$PATH，安裝就搞定了# cp ./pymol /usr/bin 如果運(yùn)行時(shí)得到錯(cuò)誤信息"ImportError: No module named Pmw"，那么你應(yīng)該運(yùn)行# python setup2.py install pmw 如果你在使用

7、Gentoo，請(qǐng)確保編譯python時(shí)添加了tcl/tk支持，否則運(yùn)行是會(huì)提示錯(cuò)誤"ImportError: No module named _tkinter"# USE="tcl tk" emerge python 好了，下面我們就可以進(jìn)入Pymol的世界了。 Pymol學(xué)習(xí)筆記（二）：基本的鼠標(biāo)操作這里主要介紹一下Pymol的基本操作，包括窗口菜單、加載文件、圖像的基本鼠標(biāo)操作等等。 當(dāng)你打開Pymol后，你將會(huì)看到如下圖所示的界面：該界面分為2窗口，上面的外部GUI窗口（External GUI）和下面的Viewer Window。Viewer W

8、indow又分為左右兩塊，左邊用來顯示結(jié)構(gòu)圖像的（Viewer），右邊則是一個(gè)內(nèi)部GUI窗口（Internal GUI)。Viewer自身包含一個(gè)命令行（如圖中左下方的PyMOL>提示符），可以用來輸入Pymol命令；在Inernal GUI中則可以選定一些特定的對(duì)象并完成一些操作。External GUI則包含一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)菜單、一個(gè)輸出區(qū)、一個(gè)命令行輸入?yún)^(qū)以及右邊的一些常用命令按鈕。請(qǐng)注意，標(biāo)準(zhǔn)的“復(fù)制、剪切和粘貼”操作只能在External GUI中完成，并且必須使用“CtrlC、CtrlX以及CtrlV”來完成，這也是這個(gè)所謂的外部GUI的最重要的優(yōu)點(diǎn)。 加載文件，有二種方法：1. 在

9、External GUI中選擇File Open 2. 使用命令行： load <filename>例如我們現(xiàn)在從上下載了一個(gè)離子通道蛋白的pdb文件（PENTAMERIC LIGAND GATED ION CHANNEL FROM ERWINIA CHRYSANTHEMI），名字為2vl0.pdb，然后用pymol打開它： load 2vl0該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)就被顯示出來啦，如下圖：基本的圖像操作:是不是覺得上面的那個(gè)三維結(jié)構(gòu)圖看起來亂七八糟的阿，那是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分子都是由成千上萬個(gè)原子組成的，而Pymol打開pdb文件時(shí)是默認(rèn)把所有的原子都顯示在那個(gè)小小的Vie

10、wer窗口里面的，當(dāng)然看起來就很亂了。這時(shí)候就需要我們對(duì)這個(gè)圖像進(jìn)行一些操作，來得到漂亮的清晰的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)圖。先說說鼠標(biāo)吧。 · 任意旋轉(zhuǎn)圖像： 對(duì)準(zhǔn)圖像的任意處點(diǎn)住鼠標(biāo)左鍵然后移動(dòng)鼠標(biāo)。 · 放大/縮小圖像： 對(duì)準(zhǔn)圖像的任意處點(diǎn)住鼠標(biāo)右鍵然后移動(dòng)鼠標(biāo)：向上是縮小，向下則是放大。 · 移動(dòng)圖像： 對(duì)準(zhǔn)圖像的任意處點(diǎn)住鼠標(biāo)中鍵或者滾輪，然后移動(dòng)鼠標(biāo)。 · 設(shè)定圖像旋轉(zhuǎn)中心： CtrlShift鼠標(biāo)中鍵或滾輪。 · 移動(dòng)剪切平面： Shift鼠標(biāo)右鍵。鼠標(biāo)上下移動(dòng)：調(diào)整前剪切平面（離你近的）；鼠標(biāo)左右移動(dòng)：調(diào)整后剪切平面（離你遠(yuǎn)的）。 最后一項(xiàng)

11、“移動(dòng)剪切平面”有點(diǎn)不容易理解，需要多試幾次。配合下面的示意圖你會(huì)發(fā)現(xiàn)Pymol的這項(xiàng)設(shè)定其實(shí)很方便。今天沒時(shí)間了，明天還要出遠(yuǎn)門，就學(xué)到這里吧，用下面這個(gè)圖作為結(jié)束，其實(shí)就是用cartoon的形式顯示了上面的那個(gè)蛋白質(zhì)，不過還比較難看。Pymol學(xué)習(xí)筆記（三）：基礎(chǔ)Pymol命令這里主要介紹一下Pymol的一些基本命令操作。就像Linux一樣，要想更好的操作Pymol，掌握一些常用的命令是必不可少的。 Pymol是區(qū)分大小寫的，不過目前為止Pymol還是只用小寫，所以記住，所有的命令都是使用小寫字母的。 當(dāng)你開始用Pymol來完成一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，你也許想會(huì)讓Pymol自動(dòng)保存你所有輸入過的命令，

12、以方便日后你再次讀取并修改。這個(gè)可以通過創(chuàng)建一個(gè)log文件來達(dá)到，該文件的后綴名應(yīng)為.pml，記住，Pymol像Linux一樣支持Tab鍵命令補(bǔ)全： Pymol> log_open log-file-name.pml 如果你想終止記錄，只需要鍵入： Pymol> log_close 好了，現(xiàn)在載入pdb文件（繼續(xù)前用的pdb文件）： Pymol> load 2vlo.pdb 現(xiàn)在Pymol就創(chuàng)建了一個(gè)叫2vlo的對(duì)象，你可以在內(nèi)部GUI窗口里面看見這個(gè)項(xiàng)目的名字。但是你也可以自己定義該項(xiàng)目的名字（如test）： Pymol> load 2vlo.pdb, test 下面

13、說說如何來操作你新建的對(duì)象。首先： Pymol> show representationPymol> hide representation 其中representation可以為：cartoon, ribbon, dots, spheres, surface和mesh。使用這2個(gè)命令可以讓Pymol以不同的方式顯示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。例如當(dāng)我們鍵入： Pymol> hide linesPymol> show ribbon 我們將得到如下結(jié)果：也許你已經(jīng)注意到結(jié)構(gòu)中有2個(gè)一模一樣的蛋白質(zhì)分子，只是方向不同而已，那么如何讓Pymol只顯示當(dāng)中的一個(gè)分子呢？首先輸入如下命令： Py

14、mol> label all, chains 這個(gè)命令的作用是讓Pymol給蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的“鏈”編號(hào)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，第一個(gè)分子由“鏈”AE組成，第二個(gè)則由FJ組成。好了，如果我們想把一個(gè)蛋白質(zhì)分子去掉，那么只要把“鏈”AE或者FJ去掉即可： Pymol> hide ribbon, chain f+g+h+i+j 上面的東東還可以這樣完成： Pymol> select test, chain f+g+h+i+jPymol> hide ribbon, test 上面的第一句命令的作用是選擇“鏈”FJ，并命名為test，然后在第二句命令中隱藏它。這樣做的好處是，一旦你選擇并命名了

15、某個(gè)目標(biāo)，你可以在后面隨時(shí)對(duì)它進(jìn)行各種操作。并且你在右邊的控制面板里面也可以看到你選定的目標(biāo)，并可以對(duì)其進(jìn)行操作。比如你可以： Pymol> hide everything, testPymol> show cartoon, test 這樣你會(huì)得到：說到這里就提到了Pymol的一個(gè)比較重要的東東，就是選擇并命名目標(biāo)，它的基本語法就是： Pymol> select selection-name, selection-expression 其中名字可以由字母A/aZ/z，數(shù)字09已經(jīng)下劃線_組成，但是要避免使用： ! # $ % & * ( ) ' "

16、| < > ? / 如果你要?jiǎng)h除你選定的目標(biāo)或者整個(gè)對(duì)象，你可以： Pymol> delete selection-namePymol> delete object-name 下面講講如何給對(duì)象以及目標(biāo)改變顏色。預(yù)定義的顏色名字可以在外部GUI窗口的Settings Colors中找到： Pymol> color color-namePymol> color color-name, selection-expression 比如我們可以： Pymol> color red, ss hPymol> color yellow, ss sPymol&g

17、t; color green, ss l+"" 其中“ss”代表secondary structure，“h”代表Helix，“s”代表Beta sheet，l+""代表Loop和所以其他結(jié)構(gòu)。這3句的作用分別是把所有的Helix變成紅色；把所有的Beta sheet變成黃色；把所有的Loop以及其他部分變成綠色，于是我們得到：Pymol可以同時(shí)打開多個(gè)pdb文件： Pymol> load object-name-1.pdbPymol> load object-name-2.pdb 如果你想暫時(shí)關(guān)閉/打開某個(gè)對(duì)象，可以這樣： Pymol>

18、; disable object-name-1Pymol> enable object-name-1 你也可以用disable命令去除最后一個(gè)選擇的目標(biāo)上出現(xiàn)的粉紅色的小點(diǎn)，但是該命令并不會(huì)使你選定的目標(biāo)不可見。 Pymol> disable selection-name 使用鼠標(biāo)通常是改變圖像視角的最方便的辦法，不過命令如zoom，orient等等有時(shí)候使用起來也是很有用的，它們提供了另一種改變圖像視角的辦法。 放大選定目標(biāo)： Pymol> zoom selection-name 定向選定目標(biāo)，可以使選定目標(biāo)最大的尺寸水平顯示，次大的尺寸豎直顯示： Pymol> or

19、ient selection-name 你也可以用view命令保存你目前的視角，注意，該命令只保存視角，并不保存你的對(duì)象顯示方式： Pymol> view key, action 其中“key”是你隨便給當(dāng)前視角定的名字，“action”可以為：store或者recall。如果不加任何“action”，則默認(rèn)為recall： Pymol> view v1, storePymol> view v1, recallPymol> view v1 說了這么多，最后說說如何保存文件吧。Pymol有3個(gè)層面的保存方式，下面來分別說說。 1. 使用log_open命令把你所有使用過的

20、命令記錄為一個(gè)文本文檔： Pymol> log_open script-file-name 這樣以后當(dāng)你再次調(diào)用該文檔時(shí)，Pymol將執(zhí)行上面的所有命令： Pymol> script-file-name 不過注意，如果你想記錄當(dāng)前視角，則必須使用get_view命令。你可以選擇外部GUI窗口中的File Append/Resume/Close Log來分別暫停記錄/恢復(fù)記錄/停止記錄該文檔。你可以隨時(shí)編輯該文檔。在linux下，該文檔的默認(rèn)保存目錄為當(dāng)前用戶的home目錄。 2. 如果你想下次打開Pymol時(shí)直接回到當(dāng)前所在的狀態(tài)，那么你可以選擇外部GUI窗口里面的File Sav

21、e Session，創(chuàng)建一個(gè)會(huì)話文件（.pse）。 該會(huì)話文件和上面提到的文檔文件的區(qū)別在于，首先文檔文件可以編輯，但會(huì)話文件不可以；記錄文檔文件前必須先運(yùn)行l(wèi)og_open命令，而會(huì)話文件可以隨時(shí)創(chuàng)建；最后文檔文件以文檔形式運(yùn)行（），而打開會(huì)話文件則必須選擇外部GUI窗口中的File Open。 什么時(shí)候需要?jiǎng)?chuàng)建會(huì)話文件呢？比如當(dāng)你在某時(shí)有多個(gè)選擇時(shí)，你可以保存當(dāng)前狀態(tài)，然后一一嘗試這些選擇，不滿意時(shí)只需要重新打開該會(huì)話文件即可。也就是說創(chuàng)建會(huì)話文件起到了“undo”的作用，這正是Pymol所缺少的。希望開發(fā)者能趕快加入該功能，那么這個(gè)會(huì)話文件好像就沒什么大用了，呵呵。 3. 如果你覺得當(dāng)前

22、顯示窗口里面顯示的結(jié)構(gòu)圖像已經(jīng)滿足你的要求了，你可以把它保存為圖片。在這之前你可以使用ray命令來優(yōu)化你的圖像，它可以使你的圖像具有三維的反射及陰影特效： Pymol> rayPymol> pngyour_path/image_name 最后就用該命令導(dǎo)出的圖片結(jié)束這次筆記吧。Pymol學(xué)習(xí)筆記（四）：Pymol命令的語法與目標(biāo)選擇的表達(dá)上次介紹一些Pymol的基本命令?，F(xiàn)在來具體說說Pymol命令的語法，還有在選擇操作目標(biāo)應(yīng)該如果表達(dá)。個(gè)人覺得這部分內(nèi)容對(duì)學(xué)習(xí)Pymol來說是至關(guān)重要的。 從上次講的一些例子中不難看出，Pymol的命令都是由關(guān)鍵詞（keyword）加上一些變量（a

23、rgument）組成，格式如下： Pymol> keyword argument 其中關(guān)鍵詞（keyword）當(dāng)然是必須的，而變量則不是必須的，比如退出命令quit就不需要附加變量： Pymol> quit 當(dāng)然更多的命令通常是需要加變量的，比如放大命令zoom，但是你會(huì)發(fā)現(xiàn)即使你不加任何變量該命令也可以被執(zhí)行，這是因?yàn)镻ymol的許多命令有一個(gè)默認(rèn)變量，下面兩個(gè)命令的作用是一樣的，其中的目標(biāo)選擇all就是zoom的默認(rèn)變量： Pymol> zoomPymol> zoom all還有些命令可以帶多個(gè)參數(shù)，比如加色命令color，它的用法如下： Pymol> col

24、or color-namePymol> color color-name, selection-expression 第一個(gè)color雖然只帶一個(gè)變量"color-name"，但其實(shí)它包含了第二個(gè)默認(rèn)變量all，所以它的作用是把整個(gè)結(jié)構(gòu)變成"color-name"的顏色。第二個(gè)color帶兩個(gè)變量，和第一個(gè)的區(qū)別就是把默認(rèn)的目標(biāo)選擇變量all變成了"selection-expression"，也就是說只有被這個(gè)變量選中的部分才會(huì)被變成"color-name"定義的顏色。要注意的是，如果一個(gè)命令帶多個(gè)變量，則這

25、些變量之間必須用逗號(hào)","隔開。通過這個(gè)例子，大家可以發(fā)現(xiàn)，有些變量本身是很簡(jiǎn)單的，比如"color-name"，就是一個(gè)顏色名字而已，沒什么復(fù)雜的。另一些則不一樣，比如"selection-expression"，它可以很簡(jiǎn)單，也可以非常的復(fù)雜。這個(gè)東東，我稱之為選擇表達(dá)，對(duì)Pymol命令的使用非常重要，所以下面要詳細(xì)的講一下。 選擇表達(dá)（selection-expression）表示的實(shí)際就是一些被選中的部分，它們可以是一些個(gè)原子，一些個(gè)Helix，一些個(gè)Beta sheet，或者它們的混合物。你可以給你的選擇表達(dá)起個(gè)名字，以便可

26、以多次使用它們。名字可以由大小寫字母，數(shù)字以及下劃線_組成，但是因避免使用下列符號(hào)： ! # $ % & * ( ) ' " | < > ? / 選擇表達(dá)由所謂的"selector"加上"identifier"組成，其中"selector"定義了某類屬性，而"identifier"則在該類屬性下需要被選擇的部分。如下例： Pymol> select test, name c+o+n+ca 其中"name"就是一個(gè)selector，它表示在pdb文件中描

27、述的原子的名字；"c+o+n+ca"則是對(duì)應(yīng)的"indentifier"，它表示我們要選擇pdb文件中名字叫"ca+cb"的原子（ca代表alphacarbon，cb代表betacarbon）。整個(gè)語句的作用就是選擇上訴的原子并命名為"test"，這樣我們可以在后面繼續(xù)使用它。 下表列出了大多數(shù)的selector： Selector簡(jiǎn)寫Identifier及例子symbole.chemical-symbol-list周期表中的元素符號(hào)Pymol> select polar, symbol o+nnamen.a

28、tom-name-listpdb文件中的原子名字Pymol> select carbons, name ca+cb+cg+cdresnr.residue-name-list氨基酸的名字Pymol> select aas, resn asp+glu+asn+glnresii.residue-identifier-listpdb文件中基團(tuán)的編號(hào)Pymol> select mults10, resi 1+10+100residue-identifier-rangePymol> select nterm, resi 1-10altaltalternate-conformatio

29、n-identifier-list一些單字母的列表，選擇具有2種構(gòu)型的氨基酸Pymol> select altconf, alt a+bchainc.chain-identifier-list一些單字母或數(shù)字的列表Pymol> select firstch, chain asegis.segment-identifier-list一些字母（最多位）的列表Pymol> select ligand, segi ligflagf.flag-nummer一個(gè)整數(shù)（）Pymol> select f1, flag 0numeric_typent.type-nummer一個(gè)整數(shù)Pym

30、ol> select type1, nt. 5text_typett.type-string一些字母（最多位）的列表Pymol> select subset, tt. HA+HCididexternal-index-number一個(gè)整數(shù)Pymol> select idno, id 23ernal-index-number一個(gè)整數(shù)Pymol> select intid, index 23sssssecondary-structure-type代表該類結(jié)構(gòu)的單字母Pymol> select allstrs, ss h+s+l+"&qu

31、ot;下表是另一些Selector，有關(guān)比較的： Selector簡(jiǎn)寫Identifier及例子bbcomparison-operator b-factor-value一個(gè)實(shí)數(shù)，用來比較b-factorPymol> select fuzzy, b > 12qqcomparison-operator occupancy-value一個(gè)實(shí)數(shù)，用來比較occupancyPymol> select lowcharges, q > 0.5formal_parison-operator formal charge-value一個(gè)整數(shù)，用來比較formal c

32、hargePymol> select doubles, fc. = -1partial_parison-operator partial charge-value一個(gè)實(shí)數(shù)，用來比較partial chargePymol> select hicharges, pc. > -1另外有一些Selector是不需要Identifier的，它們被列在下表中： Selector簡(jiǎn)寫描述all*所有當(dāng)前被Pymol加載的原子nonenone什么也不選hydroh.所有當(dāng)前被Pymol加載的氫原子hetatmhet所有從蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫HETATM記錄中加載的原子visi

33、blev.所有在被“可見”的顯示的對(duì)象中的原子presentpr.所有的具有定義坐標(biāo)的原子在Identifier中用到的原子以及氨基酸的命名規(guī)則可以在下面的網(wǎng)址中找到：/docs.html 在選擇表達(dá)中，selector還可以配合邏輯操作子（logical operator）使用，這樣我們可以表達(dá)更加復(fù)雜的選擇。這些操作子被列于下表中： Operator簡(jiǎn)寫效果與例子not s1! s1選擇原子但不包括s1中的Pymol> select sidechains, ! bbs1 and s2s1 & s2選擇既在s1又在s2中的原子Pymol&g

34、t; select far_bb, bb & farfrm_tens1 or s2s1 | s2選擇s1或者s2中的原子（也就是包含全部的s1和s2原子）Pymol> select all_prot, bb | sidechains1 in s2s1 in s2選擇s1中的那些原子，其identifiers (name, resi, resn, chain, segi)全部符合s2中對(duì)應(yīng)的原子Pymol> select same_atom, pept in prots1 like s2s1 l. s2選擇s1中的那些原子，其identifiers (name, resi)符

35、合s2中對(duì)應(yīng)的原子Pymol> select similar_atom, pept like prots1 gap Xs1 gap X選擇那些原子，其van der Waals半徑至少和s1的van der Waals半徑相差XPymol> select farfrm_ten, resi 10 gap 5s1 around Xs1 a. X選擇以s1中任何原子為中心，X為半徑，所包括的所有原子Pymol> select near_ten, resi 10 around 5s1 expand Xs1 e. X選擇以s1中任何原子為中心，X為半徑，然后把s1擴(kuò)展至該新的范圍所包含

36、的所有原子Pymol> select near_ten_x, near10 expand 3s1 within X of s2s1 w. X of s2選擇以s2為中心，X為半徑，并包含在s1中的原子Pymol> select bbnearten, bb w. 4 of resi 10byres s1br. s1把選擇擴(kuò)展到全部residuePymol> select complete_res, br. bbnear10byobject s1bo. s1把選擇擴(kuò)展到全部objectPymol> select near_obj, bo. near_resneighbor

37、s1nbr. s1選擇直接和s1相連的原子Pymol> select vicinos, nbr. resi 10這些邏輯選擇還可以組合使用。比如你想選擇chain b，但是不選擇其中的residue 88： Pymol> select chain b and (not resi 88) 在使用多重邏輯選擇時(shí)，為了讓Pymol正確處理順序，請(qǐng)使用括號(hào)，這樣最里層括號(hào)里面的內(nèi)容將會(huì)被最先處理，以此類推。 好了，目標(biāo)選擇就先說到這里。其實(shí)關(guān)于目標(biāo)選擇還有所謂的“宏”可以用，可以簡(jiǎn)化表達(dá)式，準(zhǔn)備下次說說。 Pymol學(xué)習(xí)筆記（五）：Pymol的選擇宏上次具體講了如何在Pymol中怎么用se

38、lection-expression選取目標(biāo)，其實(shí)在某些情況下，還可以用Pymol提供的宏來選擇操作目標(biāo)。使用這個(gè)選擇宏往往可以是一個(gè)原本很復(fù)雜的表達(dá)變得簡(jiǎn)單緊湊。 例如我們想選擇2vlo這個(gè)pdb文件中的"chain a"中的第100個(gè)基團(tuán)的炭原子，如果用selection-expression來表達(dá)的話是這樣： Pymol> select chain a and resi 100 and ca 如果用宏的，可以這樣： Pymol> select a/100/ca 是不是覺得簡(jiǎn)單了很多。好了，下面就來詳細(xì)講講這個(gè)宏吧。因?yàn)檫@個(gè)宏是用來選擇目標(biāo)的，所以我稱之為選

39、擇宏，它用斜杠"/"來定義Identifier，并且它使用上次介紹過的邏輯操作子"and"。一個(gè)完整的，按順序的選擇宏的表達(dá)如下： /object-name/segi-identifier/chain-identifier/resi-identifier/name-identifier 之所以說選擇宏是有順序的，是因?yàn)镻ymol就是靠順序判斷每個(gè)斜杠后面的東東都是什么東東。如果再細(xì)分一下的話，其實(shí)這個(gè)選擇宏有2種寫法，一個(gè)是帶開頭的斜杠，另一個(gè)是不帶開頭斜杠。區(qū)別是： 如果不以斜杠開頭，那么Pymol則認(rèn)為你的表達(dá)式的最后一項(xiàng)就是選擇宏的末尾的最后一項(xiàng)，

40、也就是name-identifier。例如： Pymol> show lines, a/100/caPymol> show lines, 100/ca 如過以斜杠開頭，那么Pymol就認(rèn)為你是從選擇宏的表達(dá)式的頂端開始的，也就是從/object-name開始的。例如： Pymol> zoom /2vl0/a/100/caPymol> zoom /2vl0/a/100 細(xì)心的讀者肯定發(fā)現(xiàn)了上面的例子中有兩道斜杠中間什么內(nèi)容也沒有，不會(huì)是寫錯(cuò)了吧？當(dāng)然不是，其實(shí)在這種情況下Pymol會(huì)默認(rèn)選擇這個(gè)兩道斜杠中被省略的Identifier列表中的全部元素，也就是說被省略的部分被

41、Pymol當(dāng)作了一個(gè)通配符。例如上例中我要選擇全部的"segment"，所以我就把它給省略不寫了，呵呵，方便吧。在舉些例子來說明一下： Pymol> color green, a/142/ 斜杠后面的"name-identifier"被省略了，所以第142號(hào)基團(tuán)的素有原子都會(huì)變成綠色。 Pymol> shwo cartoon, a/ a斜杠后面的"resi-identifier"以及最后斜杠后面的"name-identifier"被省略了，所以整個(gè)a鏈將以cartoon的方式被顯示。 Pymol>

42、 zoom /2vl0/b 2個(gè)斜杠間的"segi-identifier"被省略，所以所有的b鏈將被放大。 最后總結(jié)一下，Pymol的選擇宏必須至少包含一個(gè)斜杠"/"，以此來和Pymol的"select-expression"區(qū)分；并且不能包含空格，因?yàn)镻ymol是把宏作為一個(gè)詞來讀取的；還有就是其實(shí)Pymol在執(zhí)行宏的時(shí)候首先是把它翻譯成正常的"select-expression"，然后再執(zhí)行的。 Pymol學(xué)習(xí)筆記（六）：關(guān)于cartooncartoon經(jīng)常被用來顯示一個(gè)蛋白質(zhì)的總體結(jié)構(gòu)，看起來也很漂亮。這次就

43、來說說它的具體用法。不久前本人剛搞定了一個(gè)Glucosyltransferase的結(jié)構(gòu)，所以下面所有的例子都用來它來說明。 cartoon的命令格式如下： Pymol> cartoon type, (selection) 總結(jié)一下cartoon的顯示類型： automatic：默認(rèn)的顯示方式looptube: 比loop粗點(diǎn)putty: 這個(gè)比較有趣，按照R-factor來顯示，越高越粗ovalrectanglearrow：和rectangle幾乎一樣，就是多了個(gè)箭頭dumbbell：在oval的基礎(chǔ)上，在helix的邊緣加上一個(gè)cylinderskip：隱藏，該圖中隱藏了6120號(hào)氨基

44、酸。下面說說如何設(shè)置cartoon的一些具體細(xì)節(jié)。比較下面的2幅圖： 你會(huì)發(fā)現(xiàn)第一張圖中sheets是平的，而當(dāng)中的那個(gè)氨基酸的支鏈并沒連接在sheet上，這是因?yàn)闉榱孙@示的漂亮，把sheet人為的抹平了。而第二張圖中的sheets則表達(dá)了蛋白質(zhì)的真實(shí)走向，所以氨基酸的支鏈也顯示正常。也就是說，如果你想表達(dá)某個(gè)局部的具體細(xì)節(jié)的時(shí)候，最好采用第二張圖中的顯示方式。2張圖對(duì)應(yīng)的命令分別是： Pymol> set cartoon_flat_sheets, 1Pymol> set cartoon_flat_sheets, 0 類似的命令對(duì)應(yīng)于loop，就不舉例子了： Pymol> s

45、et cartoon_smooth_loops, 1Pymol> set cartoon_smooth_loops, 0 下面再說說cartoon尺寸。Helix的厚度和寬度： Pymol> set cartoon_oval_width, 0.2Pymol> set cartoon_oval_length, 1.5 sheet的厚度和寬度： Pymol> set cartoon_rect_width, 0.5Pymol> set cartoon_rect_length, 1.5 loop的半徑： Pymol> set cartoon_loop_radius,

46、 0.2 如果你設(shè)置了cartoon的顯示風(fēng)格為fancy Pymol> set cartoon_fancy_helices, 1Pymol> set cartoon_fancy_sheets, 1 這樣你得到的helix的邊上會(huì)帶有一個(gè)很細(xì)的cylinder，也就是上面幾張圖中的顯示方式。此時(shí)設(shè)置helix的厚度，寬度，以及這個(gè)cylinder的半徑分別是： Pymol> set cartoon_dumbbell_width, 0.1Pymol> set cartoon_dumbbell_length, 2Pymol> set cartoon_dumbbell,

47、 0.2 依此類推，還可以設(shè)置和putty，tube等等顯示類型相關(guān)的尺寸，就不一一類舉了。 最后再加幾個(gè)還用的著的命令吧： 上色： Pymol> set cartoon_color, green 竟然還可以refine，呵呵，逗號(hào)后面可以接數(shù)字，好像120都可以，數(shù)字越大優(yōu)化的越大，感覺的確能變漂亮點(diǎn)： Pymol> set cartoon_refine, 20 設(shè)置透明： Pymol> set cartoon_transparency, 0.5 關(guān)于cartoon還有些命令，感覺不怎么常用，有些我也不知道是干什么的。有興趣再研究吧。 Pymol學(xué)習(xí)筆記（七）：關(guān)于labe

48、l在顯示一個(gè)蛋白結(jié)構(gòu)的某個(gè)細(xì)節(jié)的時(shí)候，常常會(huì)需要給某些重要的氨基酸打上標(biāo)簽，這就需要用到label命令。 label的命令格式如下： Pymol> label selection, expression selection當(dāng)然就是你要加標(biāo)簽的對(duì)象，expression就是標(biāo)簽的內(nèi)容，可選的有：name, resn, resi, chain等等。你也可以組合使用它們。expression也可以是你自定義的一段內(nèi)容，這時(shí)候只要把內(nèi)容用引號(hào)包含起來就行： Pymol> label selection, "user-defined expression" 在下面這個(gè)例子

49、中，我想把glucosyltransferase中UDP-Glucose的binding pocket標(biāo)注出來：首先說明一下，該pdb文件中A鏈?zhǔn)堑鞍踪|(zhì)，B鏈?zhǔn)荱DP-Glucose。 Pymol> load glucosyltransferase.pdb, tmpPymol> extract upg, chain bPymol> extract pro, chain aPymol> delete tmpPymol> select near, pro within 4.5 of upgPymol> hide allPymol> show sticks,

50、 upgPymol> show lines, nearPymol> label near, ("%s/%s") % (resn, resi)#("%s/%s"): 設(shè)定顯示格式。 上面的圖看起來有點(diǎn)亂，因?yàn)槟J(rèn)Pymol在每個(gè)原子上都打上了標(biāo)簽。要想看起來順眼點(diǎn)，需要一點(diǎn)加工。在這之前，讓我們先看一下關(guān)于label的其他設(shè)置： 投影模式，可選值0（無投影），1（object有投影到label上，但是label本身無投影），2（object有投影到label上，label也有投影），3（object不投影到label上，label本身有投影）:

51、 Pymol> set label_shadow_mode, 3 文字顏色： Pymol> set label_color, color-name, selection 標(biāo)簽文字的輪廓的顏色，這樣就讓在例如白色背景上加白色標(biāo)簽成為了可能： Pymol> set label_outline_color, color-name, selection 字體，pymol內(nèi)置了12種字體，編號(hào)從516。15號(hào)和16號(hào)字體是unicode的： Pymol> set label_font_id, 5 字體大小，如果為正值，則單位就是正常的px。你也可以用負(fù)值，則單位是Å：

52、Pymol> set label_size, -0.5Pymol> set label_size, 4 設(shè)置label位置，用下列命令可以設(shè)置label離默認(rèn)位置的三維偏移值，在需要給spheres加標(biāo)簽的時(shí)候有用： Pymol> set label_position, (x,y,z)最后說說怎樣用單個(gè)字母標(biāo)注氨基酸。首先在$HOME/.pymolrc中加入： # start $HOME/.pymolrc modificationsingle ='VAL':'V', 'ILE':'I', 'LEU'

53、;:'L', 'GLU':'E', 'GLN':'Q', 'ASP':'D', 'ASN':'N', 'HIS':'H', 'TRP':'W', 'PHE':'F', 'TYR':'Y', 'ARG':'R', 'LYS':'K', 'SER':&

54、#39;S', 'THR':'T', 'MET':'M', 'ALA':'A', 'GLY':'G', 'PRO':'P', 'CYS':'C'# end modification 用法，用singleresn代替resn： Pymol> label n. CG and i. 230+246, singleresn 下面是改進(jìn)過的圖片： 是不是看起來好多了，下面是具體的代碼，其中關(guān)于電子密度圖的設(shè)置請(qǐng)見下一節(jié)： Pymol> select near, resi 139+229+230+233+246+499+519+520Pymol> as cartoon, proPymol> 鼠標(biāo)操作：顯示near的sidechainPymol> set_color grey1, 224,224,224Pymol> set cartoon_color, grey1Pymol>