pymol学习笔记

学习笔记（一）：简介&安装Pymol是一个开放源码，由使用者赞助的分子三维结构显示软件，由WarrenLyfordDeLano编写，并且由DeLanoScientificLLC负责商业发行。Pymol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。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。Pymol名字的来源：“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。由于实验需要，本人正在学习该软件，在这里把学习过程记录下来，希望对有需要的朋友有所帮助。今天先来说说安装吧。自2006年8月1日起，DeLanoScientific对事先编译好的PyMOL执行程序（包括beta版）采取限定下载的措施。目前，只有付费用户可以取得。不过源代码目前还是可以免费下载，供使用者编译。如果你和我一样，不想为此花钱的话：1.如果你是Windows用户，首先下载Pymol的源代码。然后安装CygWin，并且确保正确安装以下模块：C++(gccorg++packagename)PythonOpenGLPNG然后在源代码目录里面依次运行：2.如果你是Linux用户，首先确保以下东东已安装：PythonPmwOpenGLdriver（我用的是NVdia）libpngSubversionclient（下载源代码需要）然后下载Pymol的源代码$mkdirpymol-src$svnco然后进入源代码目录#cdpymol-src开始依次编译#pythonsetup.pyinstall#pythonsetup2.pyinstall拷贝执行脚本到某个$PATH，安装就搞定了#cp./pymol/usr/bin如果运行时得到错误信息ImportError:NomodulenamedPmw，那么你应该运行#pythonsetup2.pyinstallpmw如果你在使用Gentoo，请确保编译python时添加了tcl/tk支持，否则运行是会提示错误ImportError:Nomodulenamed_tkinter#USE=tcltkemergepython好了，下面我们就可以进入Pymol的世界了。Pymol学习笔记（二）：基本的鼠标操作这里主要介绍一下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。当你打开Pymol后，你将会看到如下图所示的界面：该界面分为2窗口，上面的外部GUI窗口（ExternalGUI）和下面的ViewerWindow。ViewerWindow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（InternalGUI)。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Pymol命令；在InernalGUI中则可以选定一些特定的对象并完成一些操作。ExternalGUI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。请注意，标准的“复制、剪切和粘贴”操作只能在ExternalGUI中完成，并且必须使用“Ctrl＋C、Ctrl＋X以及Ctrl＋V”来完成，这也是这个所谓的外部GUI的最重要的优点。加载文件，有二种方法：1.在ExternalGUI中选择File－Open2.使用命令行：loadfilename例如我们现在从文件（PENTAMERICLIGANDGATEDIONCHANNELFROMERWINIACHRYSANTHEMI），名字为2vl0.pdb，然后用pymol打开它：load2vl0该蛋白质的结构就被显示出来啦，如下图：基本的图像操作:是不是觉得上面的那个三维结构图看起来乱七八糟的阿，那是因为蛋白质分子都是由成千上万个原子组成的，而Pymol打开pdb文件时是默认把所有的原子都显示在那个小小的Viewer窗口里面的，当然看起来就很乱了。这时候就需要我们对这个图像进行一些操作，来得到漂亮的清晰的蛋白质三维结构图。先说说鼠标吧。任意旋转图像：对准图像的任意处点住鼠标左键然后移动鼠标。放大/缩小图像：对准图像的任意处点住鼠标右键然后移动鼠标：向上是缩小，向下则是放大。移动图像：对准图像的任意处点住鼠标中键或者滚轮，然后移动鼠标。设定图像旋转中心：Ctrl＋Shift＋鼠标中键或滚轮。移动剪切平面：Shift＋鼠标右键。鼠标上下移动：调整前剪切平面（离你近的）；鼠标左右移动：调整后剪切平面（离你远的）。最后一项“移动剪切平面”有点不容易理解，需要多试几次。配合下面的示意图你会发现Pymol的这项设定其实很方便。今天没时间了，明天还要出远门，就学到这里吧，用下面这个图作为结束，其实就是用cartoon的形式显示了上面的那个蛋白质，不过还比较难看。。。Pymol学习笔记（三）：基础Pymol命令这里主要介绍一下Pymol的一些基本命令操作。就像Linux一样，要想更好的操作Pymol，掌握一些常用的命令是必不可少的。Pymol是区分大小写的，不过目前为止Pymol还是只用小写，所以记住，所有的命令都是使用小写字母的。当你开始用Pymol来完成一个项目时，你也许想会让Pymol自动保存你所有输入过的命令，以方便日后你再次读取并修改。这个可以通过创建一个log文件来达到，该文件的后缀名应为.pml，记住，Pymol像Linux一样支持Tab键命令补全：Pymollog_openlog-file-name.pml如果你想终止记录，只需要键入：Pymollog_close好了，现在载入pdb文件（继续前用的pdb文件）：Pymolload2vlo.pdb现在Pymol就创建了一个叫2vlo的对象，你可以在内部GUI窗口里面看见这个项目的名字。但是你也可以自己定义该项目的名字（如test）：Pymolload2vlo.pdb,test下面说说如何来操作你新建的对象。首先：PymolshowrepresentationPymolhiderepresentation其中representation可以为：cartoon,ribbon,dots,spheres,surface和mesh。使用这2个命令可以让Pymol以不同的方式显示蛋白质结构。例如当我们键入：PymolhidelinesPymolshowribbon我们将得到如下结果：也许你已经注意到结构中有2个一模一样的蛋白质分子，只是方向不同而已，那么如何让Pymol只显示当中的一个分子呢？首先输入如下命令：Pymollabelall,chains这个命令的作用是让Pymol给蛋白质结构中的“链”编号，你会发现，第一个分子由“链”A－E组成，第二个则由F－J组成。好了，如果我们想把一个蛋白质分子去掉，那么只要把“链”A－E或者F－J去掉即可：Pymolhideribbon,chainf+g+h+i+j上面的东东还可以这样完成：Pymolselecttest,chainf+g+h+i+jPymolhideribbon,test上面的第一句命令的作用是选择“链”F－J，并命名为test，然后在第二句命令中隐藏它。这样做的好处是，一旦你选择并命名了某个目标，你可以在后面随时对它进行各种操作。并且你在右边的控制面板里面也可以看到你选定的目标，并可以对其进行操作。比如你可以：Pymolhideeverything,testPymolshowcartoon,test这样你会得到：说到这里就提到了Pymol的一个比较重要的东东，就是选择并命名目标，它的基本语法就是：Pymolselectselection-name,selection-expression其中名字可以由字母[A/a－Z/z]，数字[0－9]已经下划线[_]组成，但是要避免使用：!@#$%^&*()'[]{}\|~`?/如果你要删除你选定的目标或者整个对象，你可以：Pymoldeleteselection-namePymoldeleteobject-name下面讲讲如何给对象以及目标改变颜色。预定义的颜色名字可以在外部GUI窗口的Settings－Colors中找到：Pymolcolorcolor-namePymolcolorcolor-name,selection-expression比如我们可以：Pymolcolorred,sshPymolcoloryellow,sssPymolcolorgreen,ssl+其中“ss”代表secondarystructure，“h”代表Helix，“s”代表Betasheet，l+代表Loop和所以其他结构。这3句的作用分别是把所有的Helix变成红色；把所有的Betasheet变成黄色；把所有的Loop以及其他部分变成绿色，于是我们得到：Pymol可以同时打开多个pdb文件：Pymolloadobject-name-1.pdbPymolloadobject-name-2.pdb如果你想暂时关闭/打开某个对象，可以这样：Pymoldisableobject-name-1Pymolenableobject-name-1你也可以用disable命令去除最后一个选择的目标上出现的粉红色的小点，但是该命令并不会使你选定的目标不可见。Pymoldisableselection-name使用鼠标通常是改变图像视角的最方便的办法，不过命令如zoom，orient等等有时候使用起来也是很有用的，它们提供了另一种改变图像视角的办法。放大选定目标：Pymolzoomselection-name定向选定目标，可以使选定目标最大的尺寸水平显示，次大的尺寸竖直显示：：Pymolorientselection-name你也可以用view命令保存你目前的视角，注意，该命令只保存视角，并不保存你的对象显示方式：Pymolviewkey,action其中“key”是你随便给当前视角定的名字，“action”可以为：store或者recall。如果不加任何“action”，则默认为recall：Pymolviewv1,storePymolviewv1,recallPymolviewv1说了这么多，最后说说如何保存文件吧。Pymol有3个层面的保存方式，下面来分别说说。1.使用log_open命令把你所有使用过的命令记录为一个文本文档：Pymollog_openscript-file-name这样以后当你再次调用该文档时，Pymol将执行上面的所有命令：Pymol@script-file-name不过注意，如果你想记录当前视角，则必须使用get_view命令。你可以选择外部GUI窗口中的File－Append/Resume/CloseLog来分别暂停记录/恢复记录/停止记录该文档。你可以随时编辑该文档。在linux下，该文档的默认保存目录为当前用户的home目录。2.如果你想下次打开Pymol时直接回到当前所在的状态，那么你可以选择外部GUI窗口里面的File－SaveSession，创建一个会话文件（.pse）。该会话文件和上面提到的文档文件的区别在于，首先文档文件可以编辑，但会话文件不可以；记录文档文件前必须先运行log_open命令，而会话文件可以随时创建；最后文档文件以文档形式运行（@），而打开会话文件则必须选择外部GUI窗口中的File－Open。什么时候需要创建会话文件呢？比如当你在某时有多个选择时，你可以保存当前状态，然后一一尝试这些选择，不满意时只需要重新打开该会话文件即可。也就是说创建会话文件起到