蛋白分析pymol软件以及相关

分子图形软件Pymol1. Pymol是一个跨平台的分子图形软件。2.Pymol名字的来源：”Py”表示基于Python编程语言，”mol”是英文分子

molecule的缩写。3.可用来制作高品质的分子三维结构，

在所有正式发表的科学论文的蛋白质

构象中，约有1/4是使用Pymol制作的。一、Pymol简介下载Python(2.7以上)安装包，以及Pymol的安装程序。二、Pymol安装1、安装python2.7。二、Pymol安装设置你本地想要安装的路径，然后按照提示一直安装完成。二、Pymol安装2、安装Pymol注意：python的安装路径是否与你指定的路径一致。2、打开Pymol的安装路径，并设置桌面

快捷方式。二、Pymol安装二、Pymol安装打开开始程序界面如下图所示：三、基础Pymol命令从PDB网站中下载蛋白结构2biw(视黄醛类胡萝卜素氧化酶)。三、基础Pymol命令1、加载DPB文件a.在命令行中输入pwd，查看当前路径。b.在命令行中输入load2BIW.pdb。用到的命令有：a.>showrepresentionb.>hiderepresentionRepresention可以为:cartoon,ribbon,dots,spheres,surface,mesh三、基础Pymol命令2、以不同方式显示蛋白103.选择并命名/删除目标

>selectselection-name,select-expression定义的selection-name避免使用特殊字符。select-expression有两种表示方法，一种用selector+Identifier来表示，另一种用选择宏，下面将分别介绍：a:selector+Identifier三、基础Pymol命令三、基础Pymol命令三、基础Pymol命令b:Pymol的选择宏使用选择宏可以使一个原本很复杂的表达式变得很紧凑。例：Selectresi100andnamecaSelect100/ca选择宏中利用”/”来定义Identifier,一个完整的，按顺序表达的选择宏的表达如下：/object-name/segi-identifier/chain-identifier/resi-identifier/name-identifier三、基础Pymol命令选择宏有两种写法，一个是带开头的斜杠，另一个是不带开头的斜杠。如果不以斜杠开头，则认为你的表达式的最后一项是选择宏末尾的最后一项name-identifier.Showcartoon,100-200/ca如果以斜杠开头，Pymol就认为你是从选择宏的表达式的顶端开始的，也就是从object-name开始的。>showcartoon,/2BIW///100-200/ca三、基础Pymol命令154、label命令

label的命令格式如下：>label[selection,[expression]]Selection为你想要加标签的对象,expression是标签的内容，可选的有name,resn,resi,chain等.expression也可以是你自己定义的一段内容，这时候需要把内容加引号。例：Selectlabel1,resi100andnamecaShowsphere,label1Colorred,label1Labellabel1,“MyLabel”三、基础Pymol命令5.ray命令

可用于产生高质量的图片，但时间可能会比较长，有时候生成一个单独的高质量的图片可能需要几分钟的时间。ray控制图像的分辨率:ray1024,768保存处理好的图像：Pngtest.png三、基础Pymol命令4.1鼠标控制分子的3D显示鼠标中每个键的具体指令：四、快捷键操作Pymol更改鼠标的选择模式4.2改变分子的显示方式ASHLC是英文单词Action,Show,Hide,Label和Color的缩写。Action用于对分子实施一些具体的操作。Show用于指定分析的显示方式，在前面Pymol的基础命令中已经提到，(注意：这些显示方式是叠加的)。Hide用于隐藏在show中显示的样式。Label用于给特定的部分添加标签。Color用于更改各种样式以及结构的颜色。四、快捷键操作Pymol4.3显示配体当我们把蛋白显示为动画或者其他的表现形式时，蛋白中的配体，辅酶或抑制剂并没有显示出来。因为这些分子并不属于蛋白的一部分。具体的操作方式如下：2BIW>S>organic>sticks四、快捷键操作Pymol4.4保存图像利用鼠标调节分子的位置到最适合的角度，按照下面的操作保存图像。File>saveimageas>png为了保存高质量的图片可以使用快捷键ray来先对图像进行处理，然后再按照上面的步骤保存。四、快捷键操作Pymol4.4保存图像使用ray和不使用ray进行图片保存后的结果对比：四、快捷键操作Pymol4.5显示蛋白序列分子的序列信息可以显示在图形化界面的上方。并且还能够更改序列的显示方式。具体操作如下：display>sequencedisplay>sequencemode四、快捷键操作Pymol4.6测量两个原子之间的距离原子之间的距离按照PDB中的笛卡尔坐标来测量，距离的单位为埃(Å),具体的操作如下：打开pymol中的Measurement菜单。Wizard>Measurement此时在图形化界面的右侧中间部分会出现Measurement的具体操作选项。四、快捷键操作Pymol4.6测量两个原子之间的距离b.利用鼠标点击你所需要测量的两个原子，这时候在GUI界面的右上角会出现你所测量的结果，命名方式为measure+number的方式。四、快捷键操作Pymol4.7保存session文件session文件为一个二进制的文件,文件中包含了所有的信息以及显示方式和位置的信息。它能够保存用户当前的操作状态，当下次文件再次打开的时候，上次的操作状态将会在GUI中展示出来。具体保存方式如下：File>SaveSessionAs文件将会以pse为后缀名进行保存下次打开文件时直接用File>Open便可以打开。四、快捷键操作Pymol4.8静电势能最精确的势能图可以通过外部的软件来计算(Grasp,Delphi,APBS,MEAD)并在Pymol中显示。Pymol中提供了一个近似的蛋白表面电荷分布的的势能图。这种图只能做定性的研究。具体操作如下：2BIW>A>generate>vacuum>eletrostatics>proteincontactpotential这个过程会产生3个文件：X_e_chg文件包含表面和颜色信息。X_e_map默认不显示，包含体积边界信息。X_e_pot代表了下方的颜色值：四、快捷键操作Pymol4.9侧链突变PDB文件能够显示特殊序列的结构和构象，但是，有时候我们需要对侧链进行突变来观察残基突变之后将会对蛋白结构造成怎样的影响。按照下面的提示对2BIW蛋白进行操作：2BIW>A>preset>ligandSites>transparent这是配体周围附近的残基也会以sticks的方式显示。为了便于观察，我们需要对受体颜色进行一些设置，如下：四、快捷键操作Pymol4.9侧链突变2BIW>C>blues>slade点击配体中的一个原子，然后在新出现的(sele)中进行下面的设置：Sele>C>yellow在GUI图形界面显示残基的序列，找到Tyr322然后点击，在(sele)中进行如下设置将要突变的残基显示为红色：Sele>C>red(注意：Tyr322附近的表面也会变成红色)按照下面的提示打开残基突变菜单：四、快捷键操作Pymol4.9侧链突变Wizard>Mutagenesis这时在图形界面的右侧会出现相关突变的操作。

点击NoMutation

选择PHE，将Tyr

突变为PHE,然后

点击apply四、快捷键操作Pymol4.10显示氢键首先加载2BIW.pdb文件。将配体文件单独定义为一个selection,具体命令如下:Selectligand,resn3ON然后按照下面的操作显示配体和受体之间存在的氢键相互作用。这步操作将会显示配体和周围的所有的原子可能形成的氢键。四、快捷键操作Pymol5.1APBS介绍APBS是计算蛋白静电势的一个优秀的程序，配合pymol显示蛋白的静电表面，有助于辅助分析蛋白在不同pH下的稳定性与活性，以及特定区域的电势变化情况。APBS计算过程中需要提供原子所带电荷和原子半径等信息。电荷用来为泊松-波尔兹曼（PB）方程提供生物分子电荷分布，半径则是用来构建电介质和离子可及度函数。电荷和半径信息可由多种不同的文件格式提供给APBS。五、Pymol中APBS插件介绍5.1输入文件格式准备

PQR格式提供了一个添加参数信息的简单方式：将PDB格式结构文件中的occupancy和temperature栏代替以电荷("Q")和半径("R")信息。然而，这种格式的简单性也限制了它的可扩展性：如果不借助使用其它软件如PDB2PQR，向一般的格式中添加新的原子形式和参数是非常困难的。5.2PDB文件转化成PQR格式文件（PDB2PQR）在线服务器1>选择要转化的PDB文件输入四个字符的PDBID或者是上传自己的PDB文件均可。五、Pymol中APBS插件介绍2>选择力场大多数情况下，这个选择是简单的：PARSE。该力场经过了优化适用于隐式溶剂计算，而且是蛋白质静电势能和许多一般形式的能量计算可视化处理的最佳选择。5.3Pymol中APBS插件安装在Pymol主菜单中选择Plugin->APBSTools2...在APBSTools界面中指定APBS可执行文件的路径：Locations->APBSbinarylocation五、Pymol中APBS插件介绍5.4APBS计算过程概述1.在APBSTools窗口“Main”标签下，选择UseanotherPQR，然后搜索所需PQR文件(通过ChooseExternallyGeneratedPQR:按钮)或直接输入PQR文件的路径。这一步是必须的，它保证了你使用的是PDB2PQR所赋予的半径和电荷。2.在APBSTools窗口"Configuration"标签下，,单击Setgrid来进行空间格点设置。默认设置对除高度荷电的分子外一般都是适用的。3.在APBSTools窗口"Configuration"标签下，单击RunAPBS按钮开启AP