Onion Information
Vizualizacija molekula u alatu PyMOL - GASERI
PyMOL je sustav za molekulsku vizualizaciju otvorenog koda. Omogućuje generiranje visokokvalitetnih 3D slika malih molekula i bioloških makromolekula, kao što su proteini. Prema izvornom autoru, do 2009. godine gotovo četvrtina svih objavlj...
Onion Details
Page Clicks: 0
First Seen: 03/15/2024
Last Indexed: 09/18/2024
Onion Content
Vizualizacija molekula u alatu PyMOL - PyMOL je sustav za molekulsku vizualizaciju otvorenog koda. Omogućuje generiranje visokokvalitetnih 3D slika malih molekula i bioloških makromolekula, kao što su proteini. Prema izvornom autoru, do 2009. godine gotovo četvrtina svih objavljenih 3D slika proteinskih struktura u znanstvenoj literaturi stvorena je pomoću PyMOL-a. Alat je moguće preuzeti sa službene stranice PyMOL-a , a detaljne upute za rad s programom mogu se pronaći u PyMOL tutorialu . Sučelje alata PyMOL - Korisničko sučelje sastoji se od platna za prikaz modela koji omogućuje interaktivni prikaz i manipulaciju 3D modelima. Izvor slike: PyMOL | pymol.org - Konzola za unos naredbi PyMOL> , iznad platna za prikaz modela, koristi se za unos naredbi i parametara omogućujući manipulaciju i analizu modela. Na desnoj strani, u izborniku objekata, aktivni objekti se ističu sivom pozadinom i mogu se vizualizirati na glavnom platnu za prikaz modela. Ispod izbornika objekata nalaze se upute za navigaciju mišem, a ispod njih je okno selekcije koje omogućuje odabir specifičnih elemenata u modelu. Učitavanje molekule iz baze podataka - Najjednostavniji način učitavanja molekule je putem njezinog PDB koda. U RCSB online bazi podataka proteina , možete pronaći strukturu proteina koju želite vizualizirati u PyMOL-u i očitati njezin PDB kod. Zatim, u konzolu za unos naredbi unesemo fetch ili iz izbornika File odaberemo Get PDB ... te u prozoru unesemo PDB kod i odaberemo download... . Zadatak - U RCSB online bazi podataka proteina pronađite protein hemoglobin i njegov četveroznamenkasti PDB kod te ga učitajte u alatu PyMOL. U PyMOL-u možemo pod File\Open... otvarati kemijske spojeve u različitim formatima uključujući SDF te proteine u brojnim formatima uključujući PDB. Prikaz modela - Za proučavanje modela koristimo miš za navigaciju: U kombinaciji sa ( Ctrl ) i ( Shift ) moguće su i druge akcije koje su ukratko opisane u oknu s uputama za navigaciju mišem. Isprobajte funkcionalnosti navigacije mišem na prethodnom primjeru hemoglobina. Odabir dijelova molekule - Ovisno koja je opcija odabrana u Mouse\Selection Mode , klikom na molekulu, možemo odabrati njezine različite elemente. Moguće je odabrati: Jednostavnije, tu opciju možemo mijenjati klikom na određeni element u oknu selekcije pod Selecting . Odabir ostataka - Odaberemo sekvencu ostataka (engl. residues ). U izborniku Display uključimo prikaz sekvenci Sequence . Povlačenjem miša po traci sekvenci biramo ostatke, molekule ili dijelove molekule. Učitajte protein PDB koda 2GTL . Iz liste ostataka odaberite molekulu HEM (na kraju liste), uvećajte sliku da vidite njezinu strukturu, a zatim ju obrišite. Izbornik objekata - Izbornik objekata nudi korištenje značajki za prikaz objekata. Svaki objekt ima nekoliko opcija: Action (hrv. akcija ) omogućuje izvođenje raznih radnji, analize i proračuna: Učitajte molekulu djelatne tvari lijeka naziva diklofenak . Uključite klasični prikaz pogodan za male molekule. Izračunajte broj atoma, površinu, masu i naboje unutar molekule. Opcijom Show (hrv. prikaži ) omogućuje primjenu određenog grafičkog efekta na prikaz objekta: Pod Hide (hrv. sakrij ) imamo suprotne akcije od Show gdje skrivamo djelove objekta koji nam nisu bitni. Korištenjem Label (hrv. oznaka ) možemo uključiti prikaz naziva atoma, reziduma i dr. Pod Color (hrv. boja ) možemo detaljno konfigurirati način bojanja odabranih objekata. U primjeru iz prethodnog zadatka uključite prikaz naziva atoma te obojajte benzene po želji. Prikaz sekvence proteina uključujemo klikom na slovo S u donjem desnom dijelu ekrana. Slovo F prebacuje nas u prikaz preko čitavog ekrana. Spremanje - PyMOL-ovu sesiju moguće je spremiti korištenjem opcije File\Save Session , odnosno File\Save Session As... . Spremi primjer iz prethodnog zadatka u bilo kojem podržanom formatu. Izvoz - Korištenjem stavke izbornika File\Export Image As moguće je izvesti prikaz iz PyMOL-a u sliku u formatu PNG. Korištenjem alata Draw/Ray moguće je dodatno dobiti sliku proizvoljno visoke rezolucije korištenjem praćenja zraka svjetlosti (engl. ray tracing ). Taj pristup daje bolju kvalitetu prikaza od renderiranja (engl. rendering ) koje se koristi za prikaz u PyMOL-u. Učitajte protein SARS-CoV-2 spike glycoprotein (zatvoreno stanje). Označite na njemu ostatke 80 - 143 i obojite ih u boju magen t a. Uvećajte i prikažite taj dio molekule pa prikaz spremite u formatu .png . Ponovite izvoz, ali tako da koristite praćenje zraka i da je rezolucija najmanje 4K/UHD . Izgradnja spojeva i proteina - Osim otvaranja možemo kemijske spojeve i proteine samostalno izgraditi alatom Builder . Početak spoja mora biti nekakav fragment u kojem se nalazi ugljik i tada nam se nudi opcija Create As New Object . Odabirom odgovarajućih fragmenata i mjesta gdje ih želimo postaviti možemo izgraditi po želji veliku molekulu. Dvije vrste spojeva koje možemo graditi su: Pomoću Buildera izradite ibuprofen i stimulans po vlastitom izboru. Pomoću Buildera izradite tripeptide Lactotripeptides i Leupeptin te oligopeptid po vlastitom izboru. Author: Matea Turalija, Vedran Miletić