PyMOL中常用的命令列表

PyMOL中常用的命令列表

  • PyMOL中常用的命令列表,包括了加载文件、去除水分子、改变颜色、显示样式和图形优化等操作,可以帮助你完成全方位的分子展示设置。

基础命令流程

  1. 加载分子结构

    pymol 复制代码
    load your_file.pdb   # 加载PDB文件
  2. 去除水分子

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    remove solvent       # 移除所有溶剂分子,包括水
    # 或者
    remove resn HOH      # 仅移除水分子(PDB文件中水分子通常标记为 HOH)
  3. 分子显示样式:选择分子结构的展示样式

    pymol 复制代码
    show cartoon         # 显示为卡通样式(适用于蛋白质)
    show sticks          # 显示为棒状模型
    show spheres         # 显示为球状模型
    hide everything      # 隐藏所有显示
  4. 变换颜色:为分子各部分赋予五颜六色的效果

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    spectrum count, rainbow       # 使用彩虹色渐变效果
    color blue, chain A           # 为链 A 着蓝色
    color red, chain B            # 为链 B 着红色
    util.cbc                      # 随机为各链分配颜色
    spectrum b, blue_white_red, minimum=10, maximum=50  # 使用温度因子渐变
  5. 分子选择:对分子结构的不同区域进行选择

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    select backbone, name CA+C+N+O  # 选择骨架原子
    select sidechain, not backbone  # 选择侧链
  6. 调整分子显示:对选定的分子区域应用不同的显示样式

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    show sticks, sidechain      # 侧链显示为棒状
    show spheres, backbone      # 骨架显示为球状
  7. 优化图像显示:改善图像质量和显示效果

    pymol 复制代码
    set cartoon_fancy_helices, 1       # 优化卡通模式中的α螺旋显示
    set ray_trace_mode, 1              # 启用光线追踪模式
    set antialias, 2                   # 抗锯齿处理,提高图像质量
  8. 保存图片或场景:将生成的图像导出为图片文件

    pymol 复制代码
    ray 800, 600                 # 生成高分辨率的图片(光线追踪渲染)
    png my_image.png, dpi=300    # 导出图片,设置为300dpi

示例:完整操作流程

以下是一个典型的完整操作流程示例,用于生成一个五颜六色、去除水分子的蛋白质分子结构图:

pymol 复制代码
load your_file.pdb                # 加载PDB文件
remove resn HOH                   # 去掉水分子
spectrum count, rainbow           # 设置五颜六色的渐变
show cartoon                      # 选择卡通样式
util.cbc                          # 随机分配颜色
set cartoon_fancy_helices, 1      # 优化卡通模式中的螺旋显示
set ray_trace_mode, 1             # 启用光线追踪模式
set antialias, 2                  # 开启抗锯齿
ray 1200, 800                     # 渲染高分辨率图像
png my_image.png, dpi=300         # 保存图片,设置分辨率为300dpi

常用的其他命令

  • 旋转和移动:手动旋转或移动分子

    pymol 复制代码
    rotate x, 90                    # 绕X轴旋转90度
    translate [10, 0, 0]            # 沿X轴移动10单位
  • 测量距离:测量两个原子之间的距离

    pymol 复制代码
    distance my_dist, name CA, resi 1 and name CB  # 计算特定原子间的距离

在PyMOL中,可以将小分子和蛋白质的相互作用(例如氢键、疏水作用)清晰地展示出来,并且标记相关的名称和距离。以下是实现这一效果的完整命令流程:

基础流程

  1. 加载蛋白质和小分子结构文件:首先加载PDB文件。这里假设蛋白质和小分子分别存储在不同的PDB文件中。

    pymol 复制代码
    load protein.pdb, protein       # 加载蛋白质文件,并命名为"protein"
    load ligand.pdb, ligand         # 加载小分子文件,并命名为"ligand"
  2. 显示小分子和蛋白质的不同样式:可以用不同样式展示蛋白质和小分子,使其更易识别。

    pymol 复制代码
    show cartoon, protein           # 蛋白质显示为卡通模式
    color cyan, protein             # 为蛋白质设置颜色为青色
    show sticks, ligand             # 小分子显示为棒状模型
    color yellow, ligand            # 为小分子设置颜色为黄色
  3. 选择关键残基或与小分子相互作用的区域:选择小分子与蛋白质之间的相互作用区域(例如,5 Å内的原子)。

    pymol 复制代码
    select binding_site, br. protein within 5 of ligand  # 选择与小分子5 Å内的蛋白质原子
    show sticks, binding_site            # 绑定位点显示为棒状
    color magenta, binding_site          # 将绑定位点的颜色设置为紫色
  4. 添加相互作用连线:检测氢键和疏水作用,并自动添加连线。

    pymol 复制代码
    distance hbonds, protein, ligand, mode=2   # 计算氢键,显示为连线
    set dash_width, 3                          # 设置连线宽度
    set dash_color, red                        # 设置连线颜色为红色
  5. 标记小分子和残基名称:标记小分子名称和关键残基,以便更好地了解相互作用。

    pymol 复制代码
    label ligand, resn                        # 为小分子标记名称(通常为其残基名)
    label binding_site, resn + resi           # 为关键残基标记名称和序号
  6. 测量并显示距离:标记小分子和蛋白质之间的距离,以量化相互作用强度。

    pymol 复制代码
    distance interaction_distances, binding_site, ligand
    set dash_gap, 0.5                         # 调整连线间隔
    set dash_color, green                     # 设置距离标记的连线颜色为绿色

完整操作流程

以下是一个完整的PyMOL命令序列示例,将小分子与蛋白质对接的相互作用展示出来,包括连线、颜色和名称标记:

pymol 复制代码
load protein.pdb, protein                   # 加载蛋白质
load ligand.pdb, ligand                     # 加载小分子

show cartoon, protein                       # 蛋白质为卡通模式
color cyan, protein                         # 蛋白质颜色设为青色
show sticks, ligand                         # 小分子为棒状模型
color yellow, ligand                        # 小分子颜色设为黄色

select binding_site, br. protein within 5 of ligand  # 选择绑定位点
show sticks, binding_site                   # 显示绑定位点为棒状
color magenta, binding_site                 # 绑定位点颜色设为紫色

distance hbonds, protein, ligand, mode=2    # 添加氢键连线
set dash_width, 3                           # 设置连线宽度
set dash_color, red                         # 氢键连线颜色设为红色

label ligand, resn                          # 标记小分子名称
label binding_site, resn + resi             # 标记绑定位点的残基名称和序号

distance interaction_distances, binding_site, ligand  # 显示距离
set dash_gap, 0.5                           # 调整连线间隔
set dash_color, green                       # 距离连线颜色设为绿色

提示

  • 手动添加相互作用连线:如果自动计算连线不够准确,可以手动添加。选择两个原子并计算它们的距离,如:

    pymol 复制代码
    distance manual_dist, (ligand and name C1), (protein and resi 50 and name O)

以下是一个完整的PyMOL操作流程,包含加载文件、去除水分子、设置颜色、展示小分子和蛋白质的相互作用、标记名称、添加透明背景以及保存超清4K图像的所有步骤。所有操作步骤将以命令行的方式写出,方便直接复制到PyMOL中执行。

完整PyMOL操作命令

pymol 复制代码
# 1. 加载文件
load protein.pdb, protein                     # 加载蛋白质文件
load ligand.pdb, ligand                       # 加载小分子文件

# 2. 移除水分子
remove solvent                                # 移除所有溶剂分子,包括水
# 或者仅移除水分子
remove resn HOH

# 3. 设置显示样式和颜色
show cartoon, protein                         # 将蛋白质显示为卡通模式
color cyan, protein                           # 蛋白质颜色设置为青色
show sticks, ligand                           # 将小分子显示为棒状
color yellow, ligand                          # 小分子颜色设置为黄色

# 4. 选择与小分子有相互作用的区域
select binding_site, br. protein within 5 of ligand  # 选择与小分子5 Å内的蛋白质原子
show sticks, binding_site                     # 将绑定位点显示为棒状
color magenta, binding_site                   # 设置绑定位点的颜色为紫色

# 5. 添加相互作用连线
distance hbonds, protein, ligand, mode=2      # 自动添加氢键连线
set dash_width, 3                             # 设置连线宽度
set dash_color, red                           # 氢键连线颜色设置为红色

# 6. 标记小分子和关键残基的名称
label ligand, resn                            # 标记小分子名称
label binding_site, resn + resi               # 标记关键残基的名称和序号

# 7. 显示并标记距离
distance interaction_distances, binding_site, ligand  # 计算并显示距离
set dash_gap, 0.5                             # 调整距离连线间隔
set dash_color, green                         # 距离连线颜色设置为绿色

# 8. 设置透明背景
bg_color white                                # 设置背景颜色为白色
set ray_opaque_background, 0                  # 设置背景为透明

# 9. 优化图像质量
set cartoon_fancy_helices, 1                  # 优化卡通模式中的α螺旋显示
set ray_trace_mode, 1                         # 启用光线追踪模式
set antialias, 2                              # 开启抗锯齿处理,提升图像质量

# 10. 保存超清4K图像
ray 3840, 2160                                # 渲染4K分辨率(3840x2160)的图像
png output_image.png, dpi=300                 # 保存渲染结果为PNG格式,分辨率为300dpi

步骤解析

  1. 加载文件 :使用 load 命令分别加载蛋白质和小分子文件,并命名为 proteinligand
  2. 去除水分子 :使用 remove solventremove resn HOH 以去除水分子。
  3. 设置显示样式和颜色:设置蛋白质为卡通样式,小分子为棒状模型,并为两者选择不同的颜色。
  4. 选择相互作用位点:选择与小分子距离5 Å内的蛋白质原子区域,显示为棒状并设为紫色。
  5. 添加相互作用连线:添加氢键连线,使用红色表示,设置连线宽度为3。
  6. 标记名称:标记小分子和蛋白质关键残基的名称,以便查看相互作用的具体信息。
  7. 显示距离:计算小分子与蛋白质间的距离,并用绿色标记距离连线。
  8. 设置透明背景:将背景设置为白色并设为透明,以便导出图像适应各种背景。
  9. 优化图像质量:启用光线追踪模式、抗锯齿和高级卡通样式,使图像更美观。
  10. 保存4K图像:渲染4K分辨率图像,并导出为PNG格式,设置为300dpi,确保图像清晰度适合打印或展示。
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