Cn3D4.1使用说明中文版

Cn3D4.1中文使用手册YangXin（[e-mail]）翻译生物软件网（）整理提供WelcometotheCn3D4.1Tutorial!目录•简介oCn3D的基本功能o下载和安装Cn3Do文档约定o参考文献•寻找特定的结构(MMDB)o根据Entrez文献研究o根据Entrez临近序列o通过BLAST搜索o通过已知的PDB标识•在Cn3D中察看特定的序列结构oCn3D的基本控制操作ƒ结构窗体的主菜单ƒ样式面板oCn3D的序列阅读器•结构比较(VAST)o在Cn3D中察看结构比较结果ƒCn3D的比对察看器ƒCn3D的比对模块•导入和保存o导入序列和空间结构o可见的序列保守性•注释结构o骨架和界标o自定义样式•保存空间结构和图像o将Cn3D用于交互式图形•高级设置o动画控制o显示无序晶体o类型搜寻o导入用户PDB文件•比对编辑o使用编辑器o校正队列错误o将序列合并到多重序列中简介这是Cn3D4.1的使用手册。希望能够向初次使用或是曾经使用过Cn3D的用户提供一个关于本软件的基本特点的指导。新用户可能希望通过阅读这篇文档来学习如何使用Cn3D,而有经验的用户则可以通过上面的目录和超连接直接跳转到自己感兴趣的章节。本手册并不是对程序功能的详尽的介绍。在Cn3D的安装程序里包含有关于Cn3D的用户界面和详细功能介绍的帮助文档。—见Cn3D_Commands.chm。Cn3D的基本功能Cn3D是一个生物分子的三维结构、序列以及序列比对结果的可视化工具。Cn3D可以将结构与序列的信息紧密的联系起来，这是它与其它软件的一个重要的区别：例如，一名科学家可以很快的从晶体结构中找出与导致已知疾病的突变相关的残基，或是保留同源序列家族的活性位点的残基。Cn3D可以通过基于结构的序列比较来显示生物分子结构之间的比较，从而了解相关蛋白的那一个结构域在结构与序列上表现得更为保守。同时，可以自定义标签的特性，高品质的OpenGL的画质，还有多样的文件输出格式，都使得Cn3D成为文献注释的强大工具。Cn3D的特色就是通过网络浏览器来作为NCBI的Entrez系统的一个辅助工具，但是它也可以作为一个独立的程序来使用。在版本4当中，Cn3D已经是一个完整的多序列比较编辑器了，除此之外，还包括一条已知序列和其他序列或是其他结构进行比较的算法。你可以新建一个比对结果或是评价一个已有的结果。Cn3D可以被用来作为比较CDDproject内容的基本的辅助工具。（保守结构域数据库）下载和安装Cn3DCn3D可以应用于Windows，Macintosh，和各种UNIX平台。这几页将说明如何下载和安装Cn3D，并且如何配置网络浏览器来使用Cn3D。文档约定Cn3D的屏幕界面和序列窗体提供各种形式的示例；他们以极小的图片链接到大图。注意昀大的图像是以PNG格式存储的—这依靠所使用的浏览器，浏览这种格式的文件需要一个支持PNG的辅助程序。Cn3D的Windows版可以用来创建这类图像，但是除了平台的用户界面和窗体变框外，图像基本上在任何平台上都是一样的。当引用到用户界面当中的特定元素时（例如下拉菜单或弹出式菜单，按钮等等）本文将使用黑体字并且用冒号将需要进行的鼠标操作分开。例如，Style:EditGlobalStyle:Details:TubeRadius意思是选择Style下拉菜单(在结构窗体中),，选择EditGlobalStyle项。一个分页的面板将出现；选择Details页，然后设置TubeRadius属性。参考文献为了增加手册的生动性和信息性，我们使用当前文献中使用的有名的例子。大多数的例子是关注人的PTEN蛋白(Leeetal.,1999)，一个在多种癌症中发现突变的肿瘤抑制因子(综述，见DiCristofanoandPandolfi,2000)。下面是手册中所引用的文献的详细列表(含有Entrez的连接)。1.DiCristofanoA,PandolfiPP.ThemultiplerolesofPTENintumorsuppression.Cell2000Feb18;100(4):387-90。(Entrez)2.LeeJO,YangH,GeorgescuMM,DiCristofanoA,MaehamaT,ShiY,DixonJE,PandolfiP,PavletichNP.CrystalstructureofthePTENtumorsuppressor:implicationsforitsphosphoinositidephosphataseactivityandmembraneassociation。Cell1999Oct29;99(3):323-34.(Entrez)3.LiawD,MarshDJ,LiJ,DahiaPL,WangSI,ZhengZ,BoseS,CallKM,TsouHC,PeacockeM,EngC,ParsonsR.GermlinemutationsofthePTENgeneinCowdendisease,aninheritedbreastandthyroidcancersyndrome.NatGenet.1997May;16(1):64-7.(Entrez)ObtainingStructureDataforCn3D寻找特定的结构(MMDB)新用户的昀大的问题之一是当他们开始使用Cn3D时怎样并且从哪里可以得到程序可以识别的格式的数据呢？Cn3D有意的不去直接读取PDB格式的文件，取而代之使用NCBI的MMDB数据库。简单的说，MMDB从蛋白质数据库中获取数据信息，然后分析每一个PDB文件，进行深入的验证和纠错，昀后以一种更加适合计算机的格式存储信息。参见MMDB的主页可以了解到更多的关于这项工程的信息，并且可以从MMDB的结构摘要一页的选项和链接中得到更多的文件。有很多种方法可以从MMDB中获取所要结构，包括直接的或是通过NCBI的Entrez服务中的链接。本章中描述了分子生物学家可能用到的通过不同的查询方式查找蛋白质结构一些典型方法。我们将以人的PTEN蛋白为例说明(Leeetal.,1999)。Entrez文献研究为了使文献研究可以直接获得结构摘要，空间结构数据已经整合到Entrez当中。昀简单的使用Entrez的方法是用关键词、作者等来查找空间结构注释。例如，到Entrez当中，在Search栏内选择Structure下拉菜单，然后在输入框中键入PTEN并且点击Go来执行查找。在这个例子当中，结果很少，1D5R获得的唯一的查询结果，结果中含有到MMDB摘要页的链接。空间结构相关链接也会出现在文献搜索结果中。在Search栏内选择PubMed下拉菜单，然后使用PTENstructure进行查询。在结果列表的后部有晶体结构文章：Leeetal.，CrystalstructureofthePTENtumorsuppressor(Leeetal.,1999)。注意在左边有Structure相关链接—这个链接将会再次把我们带到1D5R的MMDB摘要页。在这篇摘要中，选择LaunchViewer选项，然后点击View/SaveStructure按钮来下载数据并且启动Cn3D显示结构信息—当然假设Cn3D已经作为一种辅助程序被恰当的安装和配置了。你也可以使用SaveFile选项来将下载的数据保存到磁盘中，这样你就可以手动的通过File:Open对话框将数据装载到Cn3D当中。之后将出现两个窗体：主窗体是Cn3D结构窗体，其中显示蛋白质的三维结构；另一个是序列窗体，其中显示蛋白质链的氨基酸序列。结果类似下面的样子：如果是多链蛋白，将会有几条序列同时出现在序列窗体中。根据Entrez临近序列假设我们并不知道晶体的结构，并且与PTEN突变相关的疾病：例如，通过这个链接可以找到一篇关于Cowden氏病的文章：Liawetal.,1997.。点击位于摘要右边的Protein相关连结，然后跟随O00633链接到达GenPeptsummaryofPTEN。在这一页中包含有大量的PTEN的文献和已知的突变信息。这个例子中没有直接的三维结构的链接，因为用于测定晶体结构的蛋白与自然状态下蛋白不十分一样，这在GenPept的报告中有相应的描述。然而，我们可以在GenBank中找到与这个蛋白相似的序列列表，这些序列是已经知道空间结构的蛋白。从GenPept的摘要中，点击右上方的BLink。然后再点击结果页顶端的3DStructures按钮，之后你将看到唯一的相关结构1D5R,chainA。如果你点击结果线上的小蓝点，你将在Cn3D中看到比对的结果。通过BLAST搜索我们根据PTEN的序列通过BLAST搜索PDB数据库来直接得到空间结构。它的优点是可以使用任何序列进行查询，即使是新的或是个人所有的还没有提交到GenBank的序列。重要的一点是，我们可以评价比对结果，通过评分来判断查询序列和空间结构的序列相似性。有许多的方法可以进行这样的查询，但是对于这个例子让我们从NCBI的BLAST服务开始。首先注意在GenPept摘要上部的PTEN的accession号是O00633(第一个字母是大写字母O，后面两位是零)。到BLAST查询页面，点击链接Protein-proteinBLAST(blastp)（原文中是Standardprotein-proteinBLAST[blastp]）。然后在Choosedatabase项下选择pdb菜单(查找已知的空间结构)，在输入框重键入O00633，昀后点击BLAST!开始查询。查询序列将被送往BLAST队列，等待一段计算机下载的时间后，点击Format!按钮将出现结构。就在命中的图形摘要下边是找到的序列的列表。在顶部具有昀高的score和E-value的序列，至少再写这篇文档时，就是现在熟悉的PDB入口1D5R。通过pdb|1D5R|A链接可到达这个结构的GenPept摘要页，在那里右边的结构链接昀终带领我们到达1D5R的MMDB摘要页。这是一个价值不高的例子，因为找到的PDB结构就是用于BLAST查询的蛋白序列。但是这是一个非常强大的查找蛋白质空间结构的一般的方法，查找到的已有结构的蛋白质与目标蛋白质非常的相似，这样目标蛋白质的结构可以通过同源性推断出来。参见这篇文档的结构比较章节我们可以学到如何在Cn3D的序列窗体中显示查询序列和其他蛋白序列的比对结果。通过已知的PDB标识如果一个蛋白质的PDB标识已知，那么就可以从MMDB中直接找到对应的空间结构。只需简单的在输入框内键入4个字符的PDB号，然后点击Go。在关于结晶化和结构测定的期刊文章中如PTEN(Leeetal.,1999)，我们可以找到作者提交结构数据到PDB中的标识号1D5R。把它输入MMDB的查询框就可以直接到达1D5R的MMDB摘要页。TheBasicsofCn3DControls在Cn3D中察看特定的序列结构这一章中将把1D5R的PDB结构作为例子；参见上一章介绍如何找到它的数据。Cn3D的基本控制操作•结构窗体的主菜单•样式面板•自定义设置的一些例子因为并不是要对Cn3D用户界面进行全面的介绍，所以本章只提供对程序操作的总的说明，并且对不同科学方面数据进行可视化的图解说明。·结构窗体的主菜单File菜单可以将数据输入Cn3D，并且可以输出多种数据个适合图像类型；这些完全是无需解释的。仔细的说，File:Save可以连同当前的视图，设置和其他用户注释一起保存分子的空间结构，以使所做的工作可以被保存。File:ExportPNG菜单项可将分子的空间结构图像内容保存为PNG格式的图像，这种格式可以用于网页或是出版物(就象这篇手册！)。View菜单包含可以控制整个分子空结构显示的菜单项。整个结构可以通过菜单项View:ZoomIn和View:ZoomOut来放大或是缩小，并且可以通过菜单View:Restore使视图恢复到已保存数据的原始大小。菜单View:Reset可以使整个空间结构调