PyMOL简单介绍

本文是关于PyMOL的简单笔记，更多详细内容可参考：http://pymol.chenzhaoqiang.com/intro/startManual.html#pymol
希望能对你有所帮助

PyMOL 是一款功能强大的分子可视化和建模工具，它支持蛋白质、核酸和小分子等多种分子结构的展示和编辑

页面介绍

1. 顶部菜单栏

File：
用于打开、保存和导出结构文件（如 PDB、CIF 等）。
支持从本地或网络加载结构文件（例如通过 RCSB PDB 数据库直接加载结构）。
Build：
提供分子建模工具，可以手动编辑分子模型或添加化学分子。
Movie：
用于创建分子动态模拟动画（例如，展示蛋白质的运动、构象变化等）。
Display：
设置分子模型的显示选项（如背景颜色、抗锯齿等）。
控制分子对象的可视化效果。
Setting：
调整全局参数，如渲染质量、光照强度和分辨率。
Scene：
保存和切换视图场景，可以在不同视角之间快速切换。
Wizard：
提供一系列引导工具，例如测量距离、角度或生成蛋白结构表面。
Plugin：
支持加载第三方插件扩展，例如用于分子动力学分析的工具。
Help：
提供 PyMOL 的帮助文档、用户指南以及技术支持信息。

2. 控制台区域
提供命令输入和输出窗口，允许用户通过命令行与 PyMOL 交互。

显示内容：
显示执行的命令、加载的文件以及运行的脚本。
当加载文件（如 PDB ID：9IZF）时，会显示相关信息，例如分子结构的标题和详细说明。

输入命令：
用户可以在这里输入命令，例如：

    fetch 9IZF  # 从 PDB 数据库加载结构
    show surface  # 显示分子的表面结构
    color blue, chain A  # 将链 A 着色为蓝色

3. 对象管理器（右上角）
列出当前加载的所有分子对象及其属性。

• 内容结构：
  all：表示当前显示的所有对象。

对象右侧的选项：
A：动作（Action），用于执行操作（如隐藏、显示等）。
S：显示（Show），控制分子显示的样式（如线框、棒图、球形等）。
H：隐藏（Hide），隐藏特定显示样式。
C：颜色（Color），设置分子或分子部分的颜色。

4. 快捷键说明区域（右下角）
提供 PyMOL 鼠标和快捷键的操作说明。

常用快捷操作：
左键（L）：旋转分子。
中键（M）：移动分子。
右键（R）：缩放分子。
Shift+键：精确调整选中的分子或残基。
Ctrl+键：用于多选和修改分子对象。
双击（DblClk）：显示分子或残基的详细信息。

5. 操作按钮区域（右下角）
提供一系列可点击的按钮，用于快速执行常见操作。

按钮功能：

• Reset：重置视图，将分子返回到默认视角。
• Zoom：放大或缩小到选定分子区域。
• Orient：重新定位分子到中心视图。
• Draw/Ray：用于高质量渲染当前视图。
• Unpick/Deselect：取消选择。
• Play/Stop：用于播放或停止动画。
• Builder：进入分子建模模式。
• Undo/Redo：撤销或重做操作。

基础功能

1. 分子加载与展示

• 加载分子结构文件：
  用户可以通过 GUI 或命令行加载分子文件（如 PDB 文件）。

  • GUI 操作：File > Open 选择文件。
  • 命令行操作：fetch 1AKE 从 RCSB PDB 下载 1AKE 的结构。

• 分子展示模式：

  • 支持多种展示模式，如线条（lines）、棒图（sticks）、球模型（spheres）、表面（surface）等。
  • 例如：

    show sticks  # 显示棒图模式
    hide lines   # 隐藏线条模式
    color red, chain A  # 将链 A 着色为红色

2. 多链分子管理

• PyMOL 可以同时加载多个分子结构，并对其进行独立管理。
• 在对象管理器中，用户可以隐藏或显示特定分子，或为不同的链和区域设置颜色。

3. 分子结构分析

• PyMOL 提供了多种工具分析分子特性，包括：
  • 测量距离：
    测量原子之间的距离：

    distance name, (id 10), (id 20)

  • 计算角度和二面角：
    可以测量分子骨架的几何参数。
  • 氢键检测：
    自动检测分子间或分子内的氢键：

    find polar contacts

4. 表面生成与渲染

• 通过表面生成，用户可以观察分子的三维外形和表面属性。
• 常用命令：

  show surface  # 显示分子表面
  color blue, surface  # 将表面颜色设置为蓝色

5.PyMOL 的 Align 功能

PyMOL 的 align 功能是一种强大的工具，用于对两个分子结构（例如蛋白质）进行序列和结构的比对。它能够通过最小化原子间的均方根偏差（RMSD），将两种结构在三维空间中进行最佳叠合。这对于比较蛋白质的同源性、研究结构变化或分析突变的影响非常有用。

1. Align 的作用

1. 结构比对：
   比较两个分子的三维结构。
   检查同源蛋白之间的结构差异或相似性。

2. RMSD 计算：
   计算原子间的均方根偏差，量化结构的相似性。

3. 可视化结果：
   对齐后的分子结构会直观地显示在视图中。
   可用于生成高质量的比对图像。

2. 使用 Align 的基本命令
PyMOL 的 align 命令非常简单，语法如下：

align mobile, target

• mobile：移动的分子或结构对象。
• target：固定的目标分子或结构对象。

6. 高分辨率渲染

• 使用 ray 命令生成高分辨率图像：

  ray 1920, 1080  # 设置分辨率
  png high_res_image.png  # 保存为图片