Kodomo

Пользователь

Подсказки по Jmol для начинающих

Подробное описание команд скриптового языка Jmol (на английском).

Обратите внимание: все команды, которые указаны ниже, можно как вводить по одной в командную строку Jmol, так и записать в отдельный файл и потом копировать-вставлять его содержимое в командную строку. Такой файл с командами называется скриптом. Рекомендую всегда, как только освоитесь с синтаксисом, писать скрипты, так как картинку часто бывает нужно немного исправить, а сделать это со скриптом куда проще, чем заново набивать все команды!

0) Загрузка и установка Jmol

Если на Вашем компьютере не стоит так называемая "Java-машина", то перед установкой Jmol, надо установить ее. Для этого выполните следующее:



Для установки самого Jmol выполните следующее:


1) Базовые действия


Действие

Результат

Примечание

Системные команды

File ⇒ Open

Открывает файл в формате PDB

Ctrl + ЛКМ или ПКМ

Вызов меню

Консоль вызывается через меню (пункт Console)

Движение изображения

Alt + движение мыши или Shift + мышь влево-вправо

Вращение в плоскости изображения

Shift + мышь вверх-вниз или Колесико мыши

Увеличение-уменьшение

ЛКМ + Движение мыши

Свободное вращение

Вокруг центра

Ctrl + ПКМ + движение мыши

Перемещение в плоскости изображения


2) Наборы атомов (SET) – то, с чем совершается большинство команд Jmol


Набор атомов

Описание

Комментарий

none

Ничего

Пустое множество

carbon

Все атомы углерода

nitrogen

Все атомы азота

oxygen

Все атомы кислорода

protein

Все атомы белка

DNA

Все атомы, принадлежащие основаниям ДНК (A, C, G, T)

RNA

Все атомы, принадлежащие основаниям РНК (A, C, G, U). Также нуклеотидные с рибозой кофакторы.

water

Все атомы воды (по сути, кислороды)

Синоним “HOH”

ligand

Не-белок, не-вода и не-нуклеотиды

Чтобы выделить один конкретный лиганд, надо знать его название

K, Na, Mg, Zn и т.п.

Химические символы металлов узнаются

*/25

Все атомы модели с номером 25

Модели (models) часто появляются в PDB-файлах, полученным методом ядерно-магнитного резонанса или в результатах трехмерных выравниваний. Также с помощью моделей иногда отмечают элементы биологически адекватной структуры ("biological assembly") в PDB.

*S

Все атомы, принадлежащие цепи, отмеченной “S”

Цепи обычно используются, если в одном PDB-файле находится несколько молекул белка (например, это белковый комплекс, гомодимер, комплекс с ДНК и т.п.)

*:2

Все атомы, принадлежащие цепи с названием 2

Используется если имя цепи – не буква, а число

25

Все атомы, принадлежащие остатку с порядковым номером 25

Если несколько цепей имеют такой остаток, будут выделены все

25-50

Все атомы, принадлежащие остаткам с порядковыми номерами от 25 до 50

25, 27, 29

Все атомы, принадлежащие остаткам с порядковыми номерами 25, 27 и 29

Аналогично записи 25 OR 27 OR 29

Asp21

Все остатки аспарагиновой кислоты с порядковым номером 21

*.CA

Все Cα-атомы

Если нужно выбрать атомы из одной цепи, используется синтаксис *А.CA

*.N

Все атомы азота главной цепи белка

*.O

Все атомы кислорода главной цепи белка

*.C

Углероды группы COOH главной цепи белка

167:A

Остаток с номером 167 в цепи A

Аналогично записи 167 AND :A

167:A.N

Атом азота основной цепи остатка 167 из цепи A

Аналогично записи 167 AND *.N AND :A

167.N

Атомы азота основной цепи всех остатков с номерами 167 (из всех цепей)

Аналогично записи 167 AND *.N

:A.N

Атомы азота основной цепи всех остатков из цепи :A

within (5.0, SET)

Все атомы, которые находятся на расстоянии 5 Å от любого атома из SET

Расстояние можно задавать любое, но обязательно использовать точку, а не запятую, при отделении дробной части

within(GROUP, SET)

Все атомы, входящие в группу с заданным набором атомов. Например, в одну группу входят атомы одного аминокислотного остатка

Часто используется, когда SET в свою очередь тоже определен через within (например, чтобы получить изображение остатков, некоторые атомы которых взаимодействуют с заданным множеством)

helix

α-спиральные структуры

Определяются в PDB-файле, т.е. могут не быть заданы

sheet, sheets

β-листы

Определяются в PDB-файле, т.е. могут не быть заданы


3) Основные команды визуализации для наборов атомов


Команда

Описание

Пример использования

Комментарий

Выделение

select SET

Выбрать набор атомов на основании простых команд синтаксиса и логических операторов AND, OR, NOT


select *S
select water
select Mg

restrict SET

Аналогично команде select, но все кроме этого набора будет убрано с экрана


restrict protein

Окрашивание
(цвета друг друга заменяют)

color COLOR

Окрашивает выделенный в настоящее время набор атомов в выбранный цвет


color white
color [255, 255, 255]

Стандартные английские названия цветов можно сразу использовать: pink, yellow, blue, red, magenta, violet, purple, cyan, orange, green, white, black
Цвет в кодировке RGB вводится в скобках []

color cpk

Атомы красятся в соответствии с химической природой. Например, атомы углерода будут серые, азота голубые, кислорода красными, фосфора оранжевыми и т.п.


color cpk

Можно использовать и другую окраску, но не рекомендуется изменять базовый цвет азота и кислорода, так как по умолчанию обычно считается, что отрицательный заряд красный, а положительный – синий.

color chain

Все атомы будут покрашены в соответствии с принадлежностью к той или иной цепи


color chain

Очень удобно, чтобы быстро увидеть, где какая цепь в мультиферментном комплексе

color structure

Цвета устанавливаются в соответствии со вторичной структурой


color structure

color group

Окрашивает в цвета обратной радуги (переход от фиолетового к красному) выделенный объект (каждая цепь красится отдельно)


color group

Лучше использовать отдельно для цепей белка и ДНК. N-конец будет синим, C-конец - красным

color translucent VALUE

Устанавливает меру прозрачности выделенного множества (0 - непрозрачное, 0.99 - самое прозрачное)


color translucent 0.9

background COLOR

Устанавливает цвет фона


background white

Эта команда глобальная, то есть применяется не к выделенному сету, а вообще

Отображение атомов
(не заменяют друг друга, т.е. одновременно можно выделять один и тот же участок разным образом)

cpk VALUE

Показывает все выбранные атомы в виде сфер


cpk
cpk 100
cpk off

Величина VALUE определяет размер атомов. Если ее не задать, каждый атом будет иметь свой Ван-дер-Ваальсовый радиус. Параметр "off" отключает это представление

wireframe VALUE

Показывает все химические связи в выбранном наборе атомов


wireframe
wireframe 50
wireframe off

Величина VALUE определяет толщину линий. Если ее не задать, толщина будет минимальной. Параметр "off" отключает это представление

backbone VALUE

Рисует линии между всеми Cα-атомами (внимание, это не химические связи)


backbone
backbone 100
backbone off

См. описание для wireframe

ribbons VALUE

Остов белка будет представлен в виде ленточной модели. Подходит для рассмотрения топологии


ribbons
ribbons off

VALUE точно так же определяет толщину линий, но часто его опускают, так как дефолтная толщина выглядит лучше всего

cartoons VALUE

Еще один вариант "симпатичного" модельного изображения белка


cartoons
cartoons off

VALUE точно так же определяет толщину линий, но часто его опускают, так как дефолтная толщина выглядит лучше всего

Добавление подписей к выбранному множеству атомов

label PARAMETER

Каждый из выделенных атомов будет подписан в соответствии с параметром, поданным на вход команде (см. ниже подробности)


label on
label off
label MY_RESIDUE
label %a

Иногда бывает удобнее добавить подпись на уже готовый рисунок вручную

PARAMETER

Результат

%a

Условное имя атома (N, O, CA, CB и т.п.)

%c

К какой цепи принадлежит атом

%e

Элемент, к которому принадлежит атом (N, O, C, P, S и т.п.)

%i

Порядковый номер атома (не остатка)

%m

Однобуквенный код аминокислоты, к которой принадлежит атом

%n

Трехбуквенный код аминокислоты, к которой принадлежит атом

%r

Номер аминокислотного остатка, к которому принадлежит атом

ON

Включить подписи

OFF

Выключить подписи

<любая строка>

Подписать атом этой строкой

hover PARAMETER

Работает аналогично label, но выбранные подписи будут показываться не всегда, а только при наведении мыши на атом


hover MY_RESIDUE
hover %r

set fontsize VALUE

Задает размер шрифта для подписей


set fontsize 10

Размер по умолчанию – 8

set labeloffset X Y

Задает отступ подписи от атома


set labeloffset 1 1

Создание собственных имен для наборов

define NAME SET

Создает соответствие между выбранным именем NAME и набором атомов SET


define MY_SITE ((26-28, 89, 100-113) and :A)

Обычно используется если нужно определить как единый элемент сложную совокупность атомов

Разное (обычно используется при написании скриптов)

rotate AXIS ANGLE

Вращает молекулу вдоль указанной оси AXIS на угол ANGLE (угол от -180? до 180?)


rotate X 50
rotate Y 10
rotate Z 100

Названия осей – X, Y и Z. Их расположение относительно экрана приведено на рисунке ниже

center SET

Указывает центр, относительно которого будет происходить вращение.


center

Если SET указывает не на конкретный атом, а на любое множество атомов (например, цепь) – будет выбрана точка с усредненными по осям координатами (очень грубо – "центр масс")

echo WHAT

Выписывает выражение WHAT в консоль


echo I have learned Jmol!

#comment/whatever

Строчка после "#" игнорируется; можно использовать ее в качестве комментария к скрипту


#Here is the comment

script PATH

Вызывает скрипт с именем PATH

script myscript.txt

Должен лежать в директории с Jmol или нужно указывать полный путь

Рисунок 1

Рисунок 1. Оси координат.


4) Визуализация водородных связей


Команда

Описание

Пример использования

Комментарий

По умолчанию, в Jmol водородные связи вычисляются только между остовными азотами и кислородами (в белках) и комплементарными основаниями (в ДНК/РНК)

Для того, чтобы вычислить ВСЕ водородные связи, надо предварительно выполнить команду set hbondsRASMOL FALSE

calculate hbonds

Вычислить пары атомов, связанных водородными связями

Вычисляет и показывает

calculate hbonds structure

Применить другой метод (dssp)- вычисления водородных связей

hbonds off или hbonds on

Скрыть/показать водородные связи

Результат - только для выбранного множества

hbonds <число>

Установить толщину черточек, изображающих водородную связь

hbonds 50

толщина 50 у.е.

hbonds 1.0

толщина 1 ангстрем

color hbonds COLOR

Изобразить водородные связи цветом COLOR

color hbonds green


5) Всякие сложные штуки!!!


Команда

Описание

Пример использования

Комментарий

load

Загрузить координатный файл

load "D:\\Bioinformatics\\udavdasha\\my.pdb"

Не забывайте защищать слэши! Если писать команду без полного пути, файл my.pdb будет искаться в той папке, где стоит Jmol

load append

Загрузить координатный файл

load append "D:\\Bioinformatics\\udavdasha\\my_second.pdb"

Второй файл будет загружен в интерфейс модели (model) с номером 2

В Jmol можно применять к выбранному множеству матрицы поворота и векторы трансляции! Их, например, выдаст программа структурного выравнивания (например, DALI).

Матрица поворота: r = [[ 0.897551, -0.320665, -0.302617 ], [-0.405017, -0.328377, -0.853305], [0.174252, 0.888450, -0.424610 ]]

Преобразовать ее

rq = quaternion(r)

Задать вектор трансляции

t = { 42.052868, 72.133873, -14.334292 }

Повернуть

rotateSelected MOLECULAR @rq

Транслировать

translateSelected @t

2013/2/Jmol_hints_DD (последним исправлял пользователь udavdasha 2022-11-20 17:31:48)