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常用的蛋白可视化软件——PyMOL

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  • TA的每日心情

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    发表于 2017.3.14 10:01:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
    上次我们分享了SWISS-MODEL预测蛋白三级结构(戳这里查看~),得到的结果文件夹里有png、pdb、json文件,有同学觉得下载完还要美化一下图形才好看,今天小瑶就介绍一款常用的蛋白可视化软件~
    PyMOL适用于创作高品质的小分子或是生物大分子(特别是蛋白质)的三维结构图像。软件的作者宣称,在所有正式发表的科学文献中的蛋白质结构图像中,有四分之一是使用PyMOL来制作。

    PyMOL的使用界面:包括一个图形显示窗口和一个GUI窗口。Viewer是PyMOL系统的心脏。这是一个开放式图形语言(OpenGL)窗口,所有的3D图形在此展示,并且用户可直接操纵这些图形。


    PyMol可以同时打开多个PDB文件,或将某个PDB文件拆分成多个独立单元。每个PDB或独立单元可以通过”A”中的”rename selection”重新命名后显示在Names Panel上。
    右上角的字母代表意义:
    A:Action   
    S:Show  
    H:Hide  
    L:Label  
    C:Color



    PyMOL的功能介绍

    1.比对功能

    基于蛋白序列
    • Action -> align
    • Pymol> align (2xuv and n. CA ), (hdea and n. CA)



    基于原子对
    • Wizard-> Pair Fiting



    2.测量

    距离
    • Pymol> distance (sele1), (sele2)
    角度
    • Pymol> angle (sele1), (sele2), (sele3)
    二面角
    • Pymol> Dihedral (sele1), (sele2), (sele3), (sele4)



    3.二级结构归属

    PyMOL具有快速合理的二级结构归属算法,即“ dss” ,但由于二级结构归属的主观因素, dss的结果可能会不同于PDB文件中DSSP程序的结果。
    • Pymol> dss selection• 以2xuv.pdb为例
    • Pymol> fetch 2xuv # 载入对象2xuv
    • Pymol> as cartoon # 显示cartoon
    • Pymol> color cyans, 2xuv
    • Pymol> dss 2xuv # 对2xuv计算二级结构
    • Pymol> fetch 2xuv, hdeb
    • #载入对象,命名为hdeb
    • Pymol> as cartoon # 显示cartoon
    • Pymol> color magentas, hdeb



    4.立体效果

    PyMOL能够支持的立体图形模式:
    • Crosseye stereo
    • Walleye stereo
    • Hardware stereo
    • Geowall stereo
    • Sidebyside stereo
    • Quadbuffer stereo

    相关命令
    • Pymol> stereo on #开启立体效果
    • Pymol> stereo off
    • Pymol> stereo crosseye #开启crosseye立体模式注:如果hardware stereo可用,那么quadbuffer stereo 是默认的立体模式, 否则crosseye stereo是默认的。



    5.光线追踪

    光线追踪能制作出最高质量的分子图像。 PyMOL是第一个拥有高速光线追踪器的全功能分子图像程序。通过ray命令或点击“ Ray” 按钮,可以光线追踪PyMOL内的任意图像。内置的光线追踪器也使组配高质量的动画成为可能。



    6.探测静电力学

    PyMOL能够利用泊松波尔兹曼方程计算水溶液状态下的静电力学。



    7.动画制作

    PyMOL有强大的分子动画制作功能。
    几个重要概念:
    States(状态) :状态指对象(object)某一个时间点特定的原子坐标。
    Scenes (场景) : 场景存储镜头(camera)的位置和定向、对象的活动信息、 原子的可见性(visibility)、 着色、 表示形式和全局帧索引(global frame index)。
    Frames(帧) :帧就像电影胶片中一个个单独的图片,在PyMOL中,帧是由状态( states)而不是图片构成的,而且对帧可以进行相关操作(如camera的选转)。帧存储状态信息和场景信息。



    PyMOL基本操作


    Pymol的基本操作,包括窗口菜单、加载文件、图像处理等等。 可以用鼠标操作,也可以用命令操作。

    鼠标操作:




    命令操作:

    Pymol是区分大小写的,不过目前为止Pymol还是只用小写。
    Pymol的命令都是由关键词(keyword)加上一些变量(argument)组成,格式如下:Pymol> keyword argument。
    其中关键词(keyword) 如load、 zoom、 color、 set等等, 是必须的。而变量则不是必须的,比如退出命令quit就不需要附加变量:Pymol> quit。
    通常情况下需要加变量,当不加任何变量时, Pymol会默认一个变量all。
    Pymol命令中需要避免的符号:! @ # $ % ^ & * ( ) ' " [ ] { } \ | ~ ` < > ? /

    对象选择:

    Pymol> load name.pdb, name # 载入pdb文件,并命名Pymol> fetch object # 直接从网上下载,不用加后缀
    如果打开了多个PDB文件, 想暂时关闭/打开某个对象,可以这样:Pymol> disable object-namePymol> enable object-name
    删除选定的目标或者整个对象:Pymol> delete selection-namePymol> delete object-name

    对象显示:

    Pymol> show representation #以不同方式显示蛋白质结构
    Pymol> hide representationPymol>as representation #不论原来有多少种表示形式,只显示一种其中representation可以为: cartoon, ribbon, dots, spheres, surface和mesh。

    保存对象:
    1、保存文档文件
    Pymol> log_open script-file-name .pml #记录一个文本文档, 该文件的后缀名应为.pml
    Pymol> log_close # 终止记录Pymol> @script-file-name # 调用该文档

    2、保存会话文件
    外部GUI窗口里面的File - Save Session,创建一个会话文件(.pse),下次打开Pymol时直接回到当前所在的状态。
    两者区别: 文档文件可以编辑,但会话文件不可以;记录文档文件前必须先运行log_open命令,而会话文件可以随时创建;最后文档文件以文档形式运行(@),而打开会话文件则必须选择外部GUI窗口中的File-Open。

    3、保存图片
    Pymol> ray # 优化图像,使图像具有三维的反射及阴影特效
    Pymol> png file-name # 图片被保存在PyMOL安装默认的文件夹中

    对PyMOL的使用介绍就到这里啦,小瑶看到好几个同学正在学习PyMOL,希望这篇文章对你们有用~



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    发表于 2017.3.14 10:59:37 | 显示全部楼层
    好东西!!
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  • TA的每日心情

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    发表于 2017.3.14 11:16:30 | 显示全部楼层
    我的天啊 感谢楼主
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  • TA的每日心情

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     楼主| 发表于 2017.3.14 11:45:56 | 显示全部楼层
    小王同学 发表于 2017.3.14 11:16
    我的天啊 感谢楼主

    难道小王同学也在学习PyMOL中?
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  • TA的每日心情

    2018.8.15 10:33
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    发表于 2017.3.14 13:15:09 | 显示全部楼层
    小瑶 发表于 2017.3.14 11:45
    难道小王同学也在学习PyMOL中?

    嗯嗯  PyMOL 确实 很好用   学习中  
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  • TA的每日心情
    yes!
    10 小时前
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    发表于 2017.3.14 13:45:47 | 显示全部楼层
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  • TA的每日心情
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  • TA的每日心情

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    发表于 2017.3.14 18:08:43 | 显示全部楼层
    好开心。。。刚在三维结构预测里说应该继续推荐后期的编辑处理软件,立刻就看到这篇文章了。。。超级棒哇
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  • TA的每日心情
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    发表于 2017.3.14 20:16:26 | 显示全部楼层
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  • TA的每日心情

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     楼主| 发表于 2017.3.15 09:04:15 | 显示全部楼层
    逝瞳就是牛羊羊 发表于 2017.3.14 18:08
    好开心。。。刚在三维结构预测里说应该继续推荐后期的编辑处理软件,立刻就看到这篇文章了。。。超级棒哇{: ...

    如你所愿
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  • TA的每日心情

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    发表于 2017.3.15 10:27:20 | 显示全部楼层
    介绍的很详细,我也给大家推荐一个我曾经用来入门的教程:
    https://wenku.baidu.com/view/5596c06ea45177232f60a2c0.html  
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  • TA的每日心情

    2017.8.28 17:40
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    发表于 2017.3.15 19:01:51 | 显示全部楼层
    MicroKevin 发表于 2017.3.15 10:27
    介绍的很详细,我也给大家推荐一个我曾经用来入门的教程:
    https://wenku.baidu.com/view/5596c06ea4517723 ...

    你这个也牛逼呀,从PyMOL guide翻译过来的!速查好用呀~
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    忙~
    2018.5.15 16:35
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    发表于 2017.4.12 16:28:59 | 显示全部楼层
    特别好
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    发表于 2017.6.15 11:16:12 | 显示全部楼层
    我有一个疑问,目前公认的miRNA主要作用是抑制转录翻译或者降解mRNA,如果出现protein水平无变化,mRNA与miRNA有变化,要怎么解释,特别是出现miRNA和mRNA水平都有上调的现象!
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  • TA的每日心情

    3 天前
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    图像的像素 ray 900,900为什么设置不了呢
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    发表于 2017.11.9 21:21:24 | 显示全部楼层
    厉害了
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    发表于 2018.7.12 17:27:23 | 显示全部楼层
    感觉还是挺复杂的,这些教程没耐心看,懒人怎么办
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