手把手教你用PyMOL作出蛋白結(jié)構(gòu)圖——1. 基礎(chǔ)篇
大家在閱讀高分文獻(xiàn)時(shí),是不是會(huì)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)像下面這些讓人過目不忘的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖。
像這樣的:
這些圖都是可以用PyMOL這個(gè)軟件做出來的,那么什么是PyMOL呢?軟件以Py+MOL命名:“Py”表示它是由一種計(jì)算機(jī)語言Python所衍生出來的,“MOL”表示它是用于顯示分子(英文為molecule)結(jié)構(gòu)的軟件。它是一個(gè)開放源碼,由Warren Lyford DeLano編寫,并且由DeLano Scientific LLC將它商業(yè)化。
01
界面介紹
大家打開PyMOL后,會(huì)看到下圖所示的界面
這個(gè)界面分為2個(gè)窗口,上面的我們叫它外部GUI窗口(External GUI)下面的部分我們稱之為Viewer窗口。Viewer窗口又分為左右兩塊,左邊用來顯示結(jié)構(gòu)圖像(viewer),右邊則是一個(gè)內(nèi)部GUI窗口(Internal GUI)。Viewer自身包含了一個(gè)命令行(我們可以看到左下角的PyMOL>提示符),可以用來輸入PyMOL命令;在Internal GUI的右上角我們可以看到五個(gè)用不同顏色區(qū)分開來的按鍵,A、S、H、L、C分別表示Action、Show、Hide、Label、Color五個(gè)單詞。對(duì)應(yīng)的含義我會(huì)在后續(xù)的實(shí)例中演示給大家。
02 基本操作
蛋白文件的基本格式是PDB,以1kim這個(gè)胸腺嘧啶核苷酸激酶的結(jié)構(gòu)為例和大家講解一下pdb文件是怎樣顯示的。加載這個(gè)文件有三種方法:在External GUI中選擇File > Open,或者使用命令行:load
得到下面這個(gè)圖像:
這樣的圖像并不能清楚地顯示蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu),我們可以通過以下的路徑讓它顯示得更清楚一些。點(diǎn)擊S>as>cartoon,整個(gè)蛋白就以α螺旋和β折疊的形式顯示出來但是全部都是綠色。
此時(shí)會(huì)感覺依然并沒有清晰地分開,我們可以通過下面路徑進(jìn)行顏色上的區(qū)分,點(diǎn)擊C>by ss> Helix Sheet Loop,這樣就可以對(duì)不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行著色。(SS即secondary structure)
大家在文獻(xiàn)里看到的蛋白結(jié)構(gòu)的背景色一般都是白色的,但是PyMOL默認(rèn)的背景色是黑色的,我們?cè)趺窗驯尘吧{(diào)整為白色呢?大家可以試著如下圖一樣操作,在External GUI的上半部分窗口菜單內(nèi)點(diǎn)擊Display> Background> White,得到以下圖像。
可能會(huì)發(fā)現(xiàn)形成的圖像鋸齒嚴(yán)重,那么怎么改變這個(gè)現(xiàn)象呢?我們可以試著利用PyMOL自帶的美化程序,對(duì)圖像進(jìn)行渲染。如下圖操作,點(diǎn)擊右上角Draw/Ray,選擇Ray,對(duì)圖片進(jìn)行渲染,并可以對(duì)圖像分辨率直接進(jìn)行調(diào)整得到美化后的圖像(背景透明,可以直接導(dǎo)入PS對(duì)圖像進(jìn)行進(jìn)一步編輯)。
如果電腦的配置不夠,我們還可以選擇占用系統(tǒng)資源少,速度更快的Draw,得到下圖。
在調(diào)整完畢后,可以直接進(jìn)行保存圖像,一般保存兩種形式,一種是PNG的圖片形式,一種是原有的PyMOL格式,以后可以在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行修改。

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