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【Pymol】常见指令

安装

pymol有两个版本,官网:

  • 官方商业版
  • 开源版

安装方法wiki上有:Windows Install - PyMOL Wiki

  • 直接使用一键安装(只试了这种方法)

软件界面

参考:PyMOL:安装及入门笔记

pymol-1-1.png

  • ① 菜单栏
  • 红框部分为 External GUI,可以点击 Display - External GUI - Toggle Floating 或使用快捷键 Ctrl + E 将该部分与初始界面分离或合并。
    • ② 操作记录窗口
    • ③ 常用命令窗口
    • ④ 命令输入窗口
  • ⑤ 可视化窗口
  • ⑥ 对象窗口,显示编辑的文件,类似于图层的概念。
  • ⑦ 模式窗口,主要控制鼠标的控制模式

① 菜单栏

File

  • Get PDB:直接通过PDB序列号载入文件,只需在红框中填入 四字母的 PDB ID(如 4hbk),点击下方的 Download 即可。

    pymol-1-2.png

Display

  • Background:设置背景颜色

⑥ 对象窗口

pymol-1-3.png

  • all 代表的是其中包含的所有项目
  • 4hbk 是载入的蛋白
  • (sele)是鼠标目前选中的氨基酸

每个项目中后面均有A、S、H、L 和 C 五个选项,意义如下:

  • A: Action,包含放大、剧中,复制,显示及比对等一系列的操作。
  • S: Show,设置不同的显示方式。
    • as:改变外观为 xxx
    • 其他选项:在原有的基础上,添加XXX这一层外观
  • H: Hide,隐藏显示的方式,与 S 基本对应。
  • L: Label,设置不同的标记方式。
  • C: Color,设置不同的着色方式。

A: Action

pymol-1-4.png

  • preset 可以便捷的修改显示方式,主要有以下几种显示方式:

    • simple:简单形式

    • ball and stick:球棍模型

    • b-factor putty:基于 b-factor 数值显示蛋白的柔性

    • ligand sites:查看小分子和蛋白的氢键作用

    • pretty:美观的 cartoon 样式

    • publication:高质量出版标准

  • generate:显示蛋白的静电势图

    • vacuum_electrostatics - protein contact potentia

  • rename object:重命名
  • Copy to object:复制
  • delete object:删除

  • Hydrogens:氢原子的相关操作
    • add:增加所有氢原子
    • add polar:增加极性氢原子
    • remove:删除所有氢原子
    • remove non polar:删除所有非极性氢原子
  • remove waters:删除水分子

L: Label

image-20260820120801107

择好需要 Lable 的对象后,可以对其进行如下不同方式的标记。

  • L - clear:删除该对象上所有的 Label
  • L - residue:在 α 碳原子上标记其氨基酸残基三字母名字和编号
  • L - residue(oneletter):标记其氨基酸残基一字母名字和编号
  • L - element symbol:显示对象上所有原子的元素名字
  • L - one letter code:标记其氨基酸残基一字母名字
  • L - vdw radius:显示原子的范德华半径

C: Color

  • C - by element:按原子类型着色
  • C - by chain:按链着色
  • C - by ss:按二级结构着色
  • C - reds:整体标红

⑦ 模式窗口

  • 点击模式窗口中的 S可以显示显示结构序列(或Display - Sequence )

pymol-1-7.png

切换工作路径及载入文件

  • 不同项目使用不同的工作路径:

    • File - Working Directory - Change... 来切换路径,也可以输入指令进行切换

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      # 切换至 C:\Users\DELL\Desktop\pymol\pdb 
      cd C:\Users\DELL\Desktop\pymol\pdb
      # 查看当前工作路径
      pwd
  • 载入文件有三种方式:

    • 点击 File - Open... 加载文件

    • 拖拽文件至可视化窗口

    • 使用 load指令

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      # 加载 protein.pdb 
      load protein.pdb

常见指令

Category:Commands - PyMOL Wiki

align

先进行序列比对,随后进行结构叠加, 对序列相似度(同一性>30%)的蛋白质表现不错。 对于序列同一性较低的蛋白质,super和cealign命令表现更好。

对齐两个相似蛋白质结构:

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align mobile, target 

Alter/Iterate

alter 命令等效于 iterate 命令,但它提供了对公开变量的读写访问权限。如果更改的标识符会影响原子排序,则需要调用 sort 命令根据新的标识符重新排序。

Count_Atoms

count_atoms 返回所选区域中原子的数量。

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count_atoms (selection)

Create

可以根据选定的对象创建一个新的分子对象。它也可以用于在现有对象中创建状态。

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create name, (selection) 

extract

extract 命令的作用是把选中的原子从原对象中“剪切”出来,并生成一个新对象

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extract name, selection [, source_state [, target_state ]]

h_add

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alter sele, formal_charge=1
h_add sele

matrix_copy

Matrix_copy 将对象矩阵从一个对象复制到另一个对象。该命令通常在蛋白质结构比对之后使用,目的是将其他相关对象置于同一参考系中。

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matrix_copy source_name, target_name

Select

select 函数会根据原子选择创建一个命名选择。

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select name [, selection [, enable [, quiet [, merge [, state ]]]]]

创建名为“sele”的选区的便捷快捷方式:

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select (selection)

PyMOL 最基本的选择逻辑是:属性 值,resn POPCresidue name 是 POPC 的所有原子。resi 7residue ID 是 7 的所有原子。组合条件用and。resn POPC and resi 7residue name = POPC,并且 residue ID = 7。

Show

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show
show reprentation [,object]
show reprentation [,(selection)]
show (selection)

例子:

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# 用线条表示主干结构
show lines,(name ca or name c or name n)


# 显示所有对象的带状表示
show ribbon

# 将所有hetero atoms显示为球体
show spheres, het

# 仅显示极性氢
hide everything, ele h
show lines, ele h and neighbor (ele n+o)
# 显示行、ele h 和邻居 (ele n+o)
hide (h. and (e. c extend 1))

#上述代码隐藏了所有非极性氢的表示形式,包括表面表示形式,导致表面表示形式损坏。或许更好的做法是直接移除非极性氢
hide everything, ele h
show lines, ele h and neighbor (ele n+o)
remove (h. and (e. c extend 1))
  • 找出距离 bad_popc 中任意原子 4 Å 以内的蛋白原子。

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    polymer.protein within 4 of bad_popc
  • 找到 4 Å 内的蛋白原子以后,把这些原子所属的整个 residue 都选进来。这对于观察蛋白—配体相互作用特别有用。

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    byres (polymer.protein within 4 of bad_popc)

zoom

缩放操作会调整窗口和原点的大小,使其覆盖所选原子。

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zoom [ selection [,buffer [, state [, complete ]]]]

例子:

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# 根据PyMOL中加载的内容自动缩放
zoom

#
zoom complete=1

# 仅对链A进行缩放
zoom (chain A)

# 在残基142上缩放
zoom 142/

# 中心处对每个对象均匀缩放20埃
center prot1
zoom center, 20

通常情况下,缩放命令会尝试猜测一个最佳的可视化缩放级别,在保证清晰显示的同时,避免原子偶尔被裁剪出视野。您可以通过将“complete ”选项设置为 1 来更改此行为,这将确保整个选区的原子位置都能完整地显示在正交视图的视野中。为了完全防止裁剪,您可能还需要添加一个缓冲区(通常为 2 Å),以补偿透视变换以及超出原子坐标范围的图形表示。

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complete = 0 or 1
有用可戳(●ˇ∀ˇ●)