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1、2012/7/3 1 PyMOL的应用简介 Brief-instruction of PyMOL 报告人：报告人：王帅 组员：组员：孙亮、高明、李倩倩、王帅(组长) 单位：单位：CAAS.G13 研究所：哈尔滨兽医研究所研究所：哈尔滨兽医研究所 2012/7/3 2 目录 PyMOL的概述 PyMOL的界面介绍 PyMOL的基本界面操作 PyMOL对蛋白质实例解析 PyMOL命令操作简介 2012/7/3 3 PyMOL的概述 PyMol是一款多平台分子三维图像显示软件，由Warren Lyford DeLano编写，被用来创作高品质的分子（特别是生 物大分子如蛋白质）三维结构。Pymol名字
2、的来源：“Py” 表示该软件基于python这个计算机语言，“Mol”则是英 文分子（molucule）的缩写，表示该软件用来显示分子结 构。据软件作者宣称，在所有正式发表的科学论文中的蛋 白质结构图像中，有四分之一是使用Pymol来制作的。 2012/7/3 4 PyMOL的界面介绍 PyMOL界面分为2个窗口，外 部GUI窗口（External GUI）和 Viewer Window。 Viewer Window又分为左右两 块，左边用来显示结构图像的 （Viewer），右边则是一个内 部GUI窗口（Internal GUI)。 Viewer自身包含一个命令行 （如图中左下方的PyMOL提
3、 示符），可以用来输入Pymol命 令；在Inernal GUI中则可以选 定一些特定的对象并完成一些 操作。 External GUI则包含一个标准菜 单、一个输出区、一个命令行 输入区以及右边的一些常用命 令按钮。 2012/7/3 5 PyMOL的界面介绍 PyMOL界面分为2个窗口，外 部GUI窗口（External GUI）和 Viewer Window。 Viewer Window又分为左右两 块，左边用来显示结构图像的 （Viewer），右边则是一个内 部GUI窗口（Internal GUI)。 Viewer自身包含一个命令行 （如图中左下方的PyMOL提 示符），可以用来输入P
4、ymol命 令；在Inernal GUI中则可以选 定一些特定的对象并完成一些 操作。 External GUI则包含一个标准菜 单、一个输出区、一个命令行 输入区以及右边的一些常用命 令按钮。 2012/7/3 6 2012/7/3 7 PyMOL基本界面操作 Pymol的基本操作，包括窗口菜单、加载文件、图像的基 本鼠标操作等等。 标准的“复制、剪切和粘贴”操作只能在External GUI中 完成，并且必须使用“CtrlC、CtrlX以及CtrlV”来 完成，这也是这个所谓的外部GUI的最重要的优点。 键盘键盘 鼠标左键鼠标左键 中键中键 右键右键 旋转图像（虚拟滚旋转图像（虚拟滚 动球
5、动球rotate） 在在XY上移动图像上移动图像 （translate平移）平移） 在在Z上移动图像上移动图像 （zoom变焦）变焦） ShiftShift 移动截面移动截面 CtrlCtrl Shift+CtrlShift+Ctrl 回到旋转起始回到旋转起始 在PyMOL中，鼠标是主要的控制设备，键盘的修饰按键 （SHIFT,CTRL,SHFIT+CTRL）在调整按钮操作时使用。 2012/7/3 8 PyMolPyMol可以同时打开多个可以同时打开多个PDBPDB文件，或者将复杂的文件，或者将复杂的 PDBPDB文件分解成几个单独成分。每一个打开的文件分解成几个单独成分。每一个打开的PDB
6、PDB 文件在文件在“Names Panel” Names Panel” 中显示其名称。第一个中显示其名称。第一个 名字总是名字总是“all”all”。点击名称会显示其对应的蛋白。点击名称会显示其对应的蛋白 质分子构型。质分子构型。 ASHLCASHLC菜单是菜单是 ActionAction、ShowShow、HideHide、 LableLable、ColorColor的简称。的简称。 PyMOL基本界面操作 2012/7/3 9 2012/7/3 10 PyMOL基本界面操作 PyMol对象的操控既可用鼠标，也可用命令。对象的操控既可用鼠标，也可用命令。 2012/7/3 11 PyMOL
7、基本界面操作 PyMOL提供的可用图形画面包括以下几种： Pymol show representation Pymol hide representation 其中representation可 以为：cartoon, ribbon, dots, spheres, surface 和mesh。 2012/7/3 12 PyMOL基本界面操作 立体画面： 2012/7/3 13 cross-eye stereo wall-eye stereo Quad-Buffered Stereo Anaglyph stereo 2012/7/3 14 PyMOL对蛋白质实例解析 在在PDB数据库中下载编号
8、为数据库中下载编号为1REI、2QSQ两蛋白序列，并应用两蛋白序列，并应用PyMOL软件进行分析。软件进行分析。 2012/7/3 15 演示Cartoon图像 1.点击S，选择cartoon。 图像中显示出cartoon和 线框，结果如上图。 2.去除线框：点击H， 选择lines，结果如下图。 注：注：S和H是两个 相反的功能，一个 是显示相关属性， 另一个则是关闭该 属性。 2012/7/3 16 在外部GUI窗口（External GUI）中，我们可以点击“setting” 下拉菜单，选择“cartoon”对其进行显示设置。其它许多选 项也可通过该下拉菜单进行自定义设置。 很容易对图像
9、中的alpha- helices、belta-sheets、 loops的显示样式进行更改。 举例：使所有alpha-helices显 示柱状；简化图像。 1.点击“setting”，选择 Cartoon Cylindrical Helices。 重复该操作即可删除该显示效 果。 2.点击“setting”，选择 Cartoon Smooth Loops，即 可简化图像。 2012/7/3 17 黑色背景适于屏幕上观看图像，但 并不适于打印出来作为文章打印图， 将背景改为白色将更为适用些： 在External GUI界面中，点击 “Display” 菜单，该菜单包含大部分 PyMol view
10、er图像显示选项。 改变背景色为白色的步骤: Display Background White 1.改变条带显示的颜色：在“Internal GUI”中的1REI 菜单框中的C菜单中进行如下操作：1REI C chain。 2.我们也可以通过另一种方式来对该蛋白质构像的 二级结构进行加色，其操作步骤如下： 1REI C by ss Helix Sheet Loop 2012/7/3 18 显示该蛋白质构象的所有配位体，操作步骤：显示该蛋白质构象的所有配位体，操作步骤： 1REI S spheres Cartoon图 显示所有配位体图 注注：在右图中，鼠标单击任意一个圆球体，即表示选中该配位体，
11、再次单击可取消选中。 2012/7/3 19 若想改变配位体中若想改变配位体中CHON等各原子显示的颜色，我们可以等各原子显示的颜色，我们可以 通过如下操作实现：通过如下操作实现： (sele) C by element CHNOS. 结果显示如下：结果显示如下： 2012/7/3 20 图片最终保存，其操作步骤： File Save Image 然而此时获得的图像的分辨率和 清晰度较粗糙；PyMOL提供了 “ray tracer” ，可形成高质量的画 面，适用于发表。其操作步骤： 点击“external GUI”右上角的 “Ray”按钮，或者在 PyMOL line command中输入“r
12、ay 2000, 2000”，即可得到最终的高质量 的“ray tracer”图像了。 2012/7/3 21 Preset 菜单：从默认到复杂菜单：从默认到复杂 Preset菜单是用于调整蛋白质构象外貌的属性。其 操作步骤： 1REI A preset default 注：Preset选项可以对图像进行 特定参数设定，并可进一步绘图。 可以通过如下操作解除Preset的 原有设置：Apresetdefault， 并可通过preset下拉菜单重新进 行参数设置。 2012/7/3 22 Preset 菜单：从默认到复杂菜单：从默认到复杂 举例：Simple 操作步骤： 1REI A prese
13、t simple 详见下图详见下图 2012/7/3 23 Preset 菜单：从默认到复杂菜单：从默认到复杂 举例：Ligand Sites 操作步骤： 2QSQ A preset Ligand Sites Transprant(better)/solid surface/dot surface 详见下图详见下图 2012/7/3 24 PyMOL命令操作简介 1. 记录结果记录结果 当在PYMOL上操作时，如果想记录下完成 的操作步骤，可创建一个日志文件（log- file）： 语法 log_open log-file-name 例如 PyMOL log_open log1.pml 201
14、2/7/3 25 2.载入数据载入数据 从文件中载入PDB，命令如下 语法 load data-file-name 例如 PyMOLload$PyMOL_path/test/dat/pept.p db 命令输入后，PYMOL会打开读“pept.pdb”， 创建并命名相应的对象，在Viewer中显示 图像并在控制板中添加对象。 2012/7/3 26 2.载入数据载入数据 重命名对象: 语法： load data-file-name,object-name 例如：PyMOLload $PyMOL_path/test/dat/pept.pdb #对象命 名为“pept” #文件扩展名不会出现在对象
15、名中 PyMOLload$PyMOL_path/test/dat/pept.p db,test #对象命名为“test”（“#”是注 释标志，在命令行中，#后输入任何信息都 不会被PYMOL读取） 2012/7/3 27 3.操控对象操控对象(manipulating object) 对象的操控既可用鼠标，也可用命令。例如，改变默认的 表示形式（representation）lines到sticks，首先删除lines 然后显示sticks： 语法 hide representation hide representation 例如 PyMOLhide lines #以lines显示的对象消失
16、 PyMOLshow sticks #以sticks显示的对象出现 其他的表示形式还有 cartoon,ribbons,dots,spheres,meshes和surfaces等 2012/7/3 28 1）原子选择）原子选择 原子选择（atom selections）可以操控分子中一部分原子或化学键。PyMOL 精于对原子或残基的选择、分组和命名。你可以只用一次选择，也可以重命 名以便再次使用。 首先，命名选择： 语法 select selection-name,selection-expression 例如 PyMOLselect boy007,resi 1-10 #选择残基并命名为“boy007” 然后使用这个名称： 语法 zoom selection-name hide representation,selectio
