Материалы к практикумам по структурной биоинформатике

Чтобы добыть файл с записью PDB, зайдите на один из сайтов "всемирного PDB": и разберитесь, как скачать файл, содержащий запись с данным кодом в PDB-формате.

Также можно на kodomo выполнить команду 

 get-pdb 1xyz
и в текущей директории появится файл "1xyz.pdb", содержащий запись 1XYZ.

Краткое руководство по PyMOL

При запуске программы PyMOL открываются два окна: графическое и командное. Особенностью PyMOL является то, что команды можно выполнять, не выходя из графического окна. Чтобы сделать активной вашу рабочую директорию, выполните команду 
 cd H:\Term7\Practice2
Теперь (если нужный PDB-файл уже лежит в вашей рабочей директории), выполните команду, загружающую файл в PyMOL (в качестве нового т.н. "объекта"): 
 load имя_файла
Сначала поэкспериментируйте с мышью (функции каждой из кнопок мыши см. в графическом окне справа внизу). Обратите внимание, что манера вращения молекулы при нажатой левой кнопке зависит не только от направления движения курсора мыши, но и от удалённости его от центра картинки.

Чтобы выводить/убирать изображения из графического окна, пользуйтесь командами: 

 show вид, множество
 hide вид, множество
Здесь "вид" – графическая модель, основные: lines, sticks, spheres, ribbon, cartoon;
"множество" – множество атомов. Некоторые способы задать множество атомов приведены в таблице ниже.

ОбозначениеСмыслПример
allВсё 
noneНичего 
visibleВсе атомы, тем или иным способом показанные в данный момент в графическом окне 
hetГетероатомы (описанные в PDB-файле в поле HETATM), в том числе ионы, атомы лигандов и воды 
resiОстатки с данными номерамиresi 15-20
resnОстатки с данными именамиresn lys+arg
chainЦепи с данными идентификаторамиchain a+b
symbolАтомы данных химических элементовsymbol c+s (углерод плюс сера)
nameАтомы с данными именамиname ca
При задании множества можно пользоваться операторами and, or и not. Для обозначения атомов, близких к данному множеству, используется оператор around, например "symbol zn around 3.5" означает все атомы, находящиеся ближе 3.5 ангстрем к любому атому цинка, кроме самих атомов цинка (в последнем – отличие от аналогичного оператора RasMol). Есть ещё полезный оператор byres, расширяющий множество до целых остатков, например "byres symbol s" означает все остатки, содержащие хотя бы один атом серы.

Наконец, конкретный атом можно задать в форме "цепь/номер_остатка/имя_атома", например "a/51/ca". Если нужны все CA-атомы цепи A, можно написать "a//ca", а если все атомы остатка 51 цепи A, то "a/51/".

Если в графическом окне щёлкнуть правой кнопкой мыши по изображению атома, откроется окошко с меню и информацией об атоме.

Для выполнения задания вам могут понадобиться ещё следующие команды: 

 @myscript.pml
запускает скрипт, записанный в файл "myscript.pml" (скриптам PyMOL рекомендуется давать расширение pml). 
 color green, visible
покрасит всё видимое в зелёный цвет (разумеется, вместо "visible" может стоять другое множество). 
 ray
подготовит картинку высокого качества. После этой команды картинку нельзя трогать (например, поворачивать), а надо сразу сохранять командой 
 png mypicture.png
(где "mypicture.png" – имя файла, которое может быть любым, но с расширением png). Можно сохранять картинку и без предшествующего ray, но тогда она будет низкого разрешения (примерно как из RasMol).

Как выявить водородные связи

Команда dist позволяет визуализировать, в том числе, водородные связи (читайте "help dist"). Но для наших целей удобнее пользоваться командой around. Для этого лучше заранее определить два множества полярных атомов каждой из интересующих нас частей структуры, после чего остатки, вовлечённые в водородные связи, можно отобразить командами: 
 show lines, byres (set1 and (set2 around 3.5))
 show lines, byres (set2 and (set1 around 3.5))
здесь set1 и set2 определённые заранее командой select множества полярных атомов. Не забывайте, что узнать, что за атом виден в некотором месте графического окна PyMOL, можно, щёлкнув по изображению атома правой кнопкой мыши.

Как восстановить по симметрии соседнюю ассиметрическую единицу

Для восстановления соседних образов ассиметрической единицы в PyMOL служит команда symexp. Например, чтобы отобразить для объекта 1xyz все образы, находящиеся не далее чем на 5 Å от цепи X, можно выполнить команду 
 symexp sym, 1xyz, chain x, 5
Первым аргументом команды служит так называемый "префикс", с него будут начинаться названия новых объектов, созданных командой. Названия эти довольно длинные, но имейте в виду, что PyMOL понимает символ "*", и, например, уничтожить все объекты, чьи названия начинаются с "sym", можно командой "delete sym*".

Второй аргумент команды – имя объекта, для которого строятся образы асимметрической единицы, а третий – множество атомов, в окрестности которых восстанавливаются соседние образы. Наконец, последний аргумент – порог расстояния, ближе которого атомы считаются соседними.

Изображения объектов в графическом окне можно убирать и возвращать, щёлкая по их названиям в правом верхнем углу окна.

Это, конечно, далеко не все возможности :)
Читайте руководство на http://pymol.sourceforge.net/newman/user/toc.html.

В частности, предлагается самостоятельно изучить команду select.