Язык RasMol`а

Программа Jmol
и работа с трехмерными
структурами
Полезные ссылки
Protein Data Bank
Описание формата
http://www.rcsb.org/pdb/
http://www.pdb.org
http://www.wwpdb.org/documentation/file-format/format33/v3.3.html
Jmol
http://jmol.sourceforge.net/
http://wiki.jmol.org/
http://chemapps.stolaf.edu/jmol/docs/
Подсказки
https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Main/Jmol
• Может иметь расширение
*.ent, *.pdb, *.pdb1, *.pdb2, …
• Внутри написаны координаты всех
атомов белка
(точнее, - почти всех атомов)
HEADER
TITLE
…
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ELECTRON TRANSFER
PLASTOCYANIN FROM PHORMIDIUM LAMINOSUM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
N
CA
C
O
CB
CG
CD
OE1
OE2
N
CA
C
O
CB
OG1
CG2
N
CA
C
GLU
GLU
GLU
GLU
GLU
GLU
GLU
GLU
GLU
THR
THR
THR
THR
THR
THR
THR
PHE
PHE
PHE
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
35.039
34.182
33.126
33.124
35.048
36.075
37.009
36.536
38.220
32.242
31.164
30.988
30.583
29.834
29.997
28.726
31.345
31.235
29.925
18.146
18.513
19.536
20.038
19.052
18.056
18.647
19.012
18.744
19.858
20.807
21.697
21.234
20.077
19.235
21.078
22.968
23.948
24.713
Что такое
PDB файл?
19-APR-98
24.600
25.759
25.368
24.244
26.891
27.376
28.405
29.502
28.120
26.307
26.063
27.283
28.347
25.761
24.612
25.487
27.128
28.204
28.083
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1BAW
73.96
73.96
73.96
87.91
87.91
87.91
87.91
87.91
87.91
27.58
27.58
27.58
31.52
31.52
31.52
31.52
27.51
27.51
27.51
N
C
C
O
C
C
C
O
O
N
C
C
O
C
O
C
N
C
C
Как он выглядит
и с чем его едят?
1. Есть оффлайновое приложение
В меню есть пункт Console,
который позволяет показать
консоль, куда можно забивать
команды
Как он выглядит
и
с
чем
его
едят?
2. Интегрирован во многие сайты
Открытие файла
• методом Drag&Drop
• меню File → Open
• команда в консоли
load <имя файла>
Закрытие файла
• меню File → Close
• в консоли команда zap
Получить информацию о структуре
• почитать заголовок файла
Узнать что-нибудь новое
• спросить кого-нибудь
• почитать справку
• почитать Manual и FAQ
Простые
приемы
Простые
приемы
Левая кнопка мышки –
(продолжение)
вращает молекулу
Правая кнопка –
меню
Клавиша Shift +левая кнопка –
изменяет размер
Клавиша Shift +правая кнопка –
вращает в плоскости экрана
Используйте
клавиши ↑ и ↓
в консоле – это
позволяет листать
историю команд
Команды можно
записать в текстовый
файл (скрипт),
что удобно
RasMol – программа
с похожим языком
Далее примеры проиллюстрированы в программе
RasMol. Впрочем, для Jmol все последующие слайды
тоже верны.
Язык
RasMol’а
(введение)
Мы видим картинку,
а RasMol знает про
множества атомов
Формат команды
load <имя файла>
Назначение
Язык
RasMol’а
(load)
Загрузить новый файл
Примечания
1. RasMol не понимает русских букв в консоли
2. При открытии нового файла старый не закрывается
3. При открытии больших файлов RasMol может
долго думать
4. После открытия удобно написать команду
restrict none или wireframe off
Формат команды
script <имя файла>
Назначение
Язык
RasMol’а
(script)
Исполнить команды, записанные в файле
Примечания
1. RasMol не понимает русских букв в консоли
2. RasMol не умеет сам сохранять скрипты –
он может их только выполнять
3. Все ошибки, которые встретились в скрипте
отмечаются в консоли
4. Строки скрипта, начинающиеся с символа # игнорируются
Все остпльные команды
могут сделать что-то,
но никто, кроме Вас, не может знать,
с какой частью молекулы это делать
Язык
RasMol’а
(другие
команды)
поэтому используйте
rоманды
restrict и select
Формат команды
select <выражение>
Назначение
Язык
RasMol’а
(select)
Назначить новое выделение
Примечания
1. Старое выделение безвозвратно теряется,
если не принять специальных мер
2. Выражения могут быть очень сложными,
но сначала мы рассмотрим простые примеры
3. После выполнения команды в консоли записывается
кол-во выделенных атомов
1.
2.
Язык
Любое выражение в RasMol’е
RasMol’а
описывает набор атомов, но никакой
(простые
иной информации RasMol
не понимает
выражения)
Заранее определены некоторые
интуитивно понятные выражения, а именно
at
alpha
basic
charged
hetero
large
nucleic
pyrimidine
small
water
acidic
amino
bonded
cyclic
hydrogen
ligand
polar
selected
solvent
acyclic
aromatic
buried
cystine
hydrophobic
medium
protein
sheet
surface
aliphatic
backbone
cg
helix
ions
neutral
purine
sidechain
turn
3. Можно вводить также
- техбуквенные обозначения аминокислот
- названия полипептидных цепей, например :a или :1
- порядковые номера, например Pro72, 1-125:a
или (1-125,300-350)
Формат команды
restrict <выражение>
Назначение
Язык
RasMol’а
(restrict)
Назначить новое выделение и спрятать все остальное
Примечания
1. Старое выделение безвозвратно теряется,
если не принять специальных мер
2. Более того – можно долго раскрашивать структуру и
неосторожно потерять все, применив restrict, поэтому
3. Лучше сначала попробовать команду select,
а потом еще и подумать
Формат команды
<cпособ> [off|<число>]
Назначение
Язык
RasMol’а
(что мы
видим)
Нарисовать выбранным методом
Примеры
1. cartoons – нарисует полоски
2. cpk – нарисует шарики
3. backbone 100 – нарисует остов толщины 100
4. сpk off – сотрет все шарики
Wireframe
Backbone
Trace
Cpk
Spacefill
Cartoon
Strands
Язык
RasMol’а
(что мы
видим)
Формат команды
color <цвет>
Назначение
Язык
RasMol’а
(color)
Нарисовать нужным цветом
Что такое <цвет>
1. Цветом может быть red, green, white и т.д.
2. Можно указать на специальную цветовую схему,
например
structure, chain, monochrome,
group, model
Примечания
•
•
Можно писать и так
color <объект> <цвет>
Можно писать и color, и colour
Язык
RasMol’а
(color)
Немного об RGB цветах
•
•
•
RGB – это способ описания цветов, при котором
каждый цвет представляется, как комбинация
красного, зеленого и синего
Можно писать цвета в виде
color [R,G,B]
Например, [255,255,255] – это белый,
[100,100,0] – смесь красного с зеленым, а
[0,0,0] – черный.
Формат команды
center <выражение>
Назначение
Центрует изображение
Примечания
1. Можно, например, писать
center selected
Язык
RasMol’а
(center)
Формат команды
zoom <размер>
Назначение
Язык
RasMol’а
(zoom)
Изменяет размер
Примечания
1. Изменяется размер всего выражения,
а не только выделенного фрагмента
2. Если попросить RasMol показать изображение
слишком крупно – он обидится и завершит работу
Язык
RasMol’а
(пример)
RasMol> load C:\PDB\1ncx.pdb
RasMol> restrict none
No atoms selected!
RasMol> select all
1433 atoms selected!
RasMol> cartoons
RasMol> color group
RasMol>
Язык
RasMol’а
(пример)
RasMol> load C:\PDB\1ncx.pdb
RasMol> restrict none
No atoms selected!
RasMol> select all
1433 atoms selected!
RasMol> cartoons
RasMol> color group
Atom CA 694 Group: Lys 91
RasMol> restrict 1-91
RasMol> center selected
RasMol> zoom 250
RasMol> select all
1433 atoms selected!
RasMol> color structure
Язык
RasMol’а
(пример)
Atom CA 549 Group: Asp 74
Atom CA 534 Group: Thr 72
Atom CA 279 Group: Ser 38
Atom CA 255 Group: Gly 34
RasMol> select (72-74,34-38)
53 atoms selected
RasMol> color green
RasMol> select Asp74
8 atoms selected
RasMol> wireframe 100
RasMol> color cpk
RasMol>
Atom expressions
Язык
RasMol’а
(атомы)
Ser25.ca – Cα атом всех 25-х серинов
Ser25:a –Все 25-е серины цепочки :a
:a/1 – 1-я модель цепочки :a
Ser25:a.ca – Cα атом 25-го серина цепочки :a
Ser25:a.ca/1– Cα атом 25-го серина цепочки :a
первой модели
Можно использовать знаки * и ?
Ser25.c? – все углероды 25-х серинов
*25:a –Любые 25-е остатки цепочек :a
:*/1 – 1-я модель целиком
Ser*:a.ca – Все Cα атомы серинов в :a
As*:a.ca – Все Cα атомы аспартатов и аспарагинов в :a
Любые части выражений
можно комбинировать с помощью
логических операций и скобок
Все азоты, не входящие в состав белка
nitrogen and not protein
Язык
RasMol’а
(and,
or,
not)
Все кислороды, входящие в состав белка или DNA
(protein or dna) and oxygen
Ничего выделено не бедет
:a and :c
Аденины в цепочках :a и :c
(:a or :c) and A
Формат команды
within(<расстояние>,
выражение)
Язык
RasMol’а
(within)
Назначение
В операциях select и restrict определяет атомы,
расположенные на расстоянии не более чем …, от атомов
выражения
Примечания
1. Расстояния надо указывать, используя точку
Примеры
Атомы, расположенные
на расстоянии не более 3Å от DNA
within(3.0,dna)
Язык
RasMol’а
(within)
на расстоянии не более 2,5Å от DNA
within(2.5,dna) and not dna
на расстоянии не более 3Å от белка (только атомы DNA)
within(3.0,protein) and dna
Формат команды
define <имя> <выражение>
Назначение
Язык
RasMol’а
(define)
Назвать группу атомов своим именем
Зачем это надо?
Часто бывает необходимо построить очень
сложное выражение. Обычно его можно написать в одн
строчку, но неудобно. Кроме того, если потребуется его
использовать еще раз – то define позволяет просто
сослаться на ранее определенное имя
load c:\PDB\1apl.pdb
restrict none
define needdna dna and within(18.0,:c)
define need needdna or :c
select need
center selected
select :c and backbone
wireframe 80
select needdna
wireframe
select needdna and C and not backbone
wireframe 80
wireframe
define cw :c and within(3.0,needdna)
select cw
select cw and not backbone
cpk 150
cpk off
define mainc :c and (136,175,182,184-186)
select mainc
wireframe 120
select needdna and within(5.0,mainc)
wireframe 120
Язык
RasMol’а
(пример)
Этот пример надо набить в
RasMol’е и объяснить