rasmol使用方法总结笔记.doc

rasmol使用方法1目前在结构生物学领域有许多图形显示的程序，每个都有自己不同的特点。可能很多人知道rasmol，除了图形界面中的一些功能外，该程序的命令行方式有着很强大的功能。下面将介绍一些常用的使用方法。Rasmol（/）程序有多种版本，有unix, windows, Mac等。另外还有一个windows和linux版本/rastop/，该版本将一些原来rasmol菜单下没有的命令加入菜单，比原来的版本方便。在unix系统下，读入结构文件可以直接用命令的方式，如 rasmol 1crn.pdb. 在windows下，可以先打开raswin, 然后在File的菜单下读入结构文件。Rasmol 所识别的文件有下面几种：pdb： Brookhaven Protein Databank，来源于 nmrpdb NMR multi-pdb file formatmopac mopac file format; either cartesian or z-matrix format。mdl Molecular Design Limiteds MOL file formatmol2 Tripos Sybyl Mol2 file format。xyz MSCs XMol XYZ file format。alchemy Tripos Alchemy file format。charmm CHARMm file format。如果想读入Charmm软件包的结构文件，用命令行的方式是：rasmol charmm 1crn.crd.在打开rasmol后，会出现两个窗口，一个是图形窗口，另外一个是命令行窗口。可以在图形窗口中进行一系列的结构操作，但是有些的操作还需要命令行来补充。下面就将常用的命令进行一下总结。restrict protein： 在图形窗口中去除所有的非蛋白质原子。restrict lys: 在图形窗口中去除所有的非lys残基。select all: 选择所有的原子。select protein： 选择蛋白质原子。select hetero： 选择非蛋白质，非DNA原子。一、常用的选择命令：1. 结构文件中链的选择：每条链都有一个字母或数字表示。选择一条链时，必须用:或*说明字母代表链。比如：select :d 选择d链的所有原子select *d 选择d链的所有原子select :d,:e 选择d或e链的所有原子select glu:2 选择2号链的所有glu。2. 通过残基名称选择PDB文件中每个残基都有1-3个字符串的名称。所有的氨基酸用3字符表示，DNA，RNA用单字符表示。水分子用HOH表示。其他的配体的名称可以用文本编辑器打开PDB文件搜索，配体原子对应的坐标在文本中由HETATM开头，而蛋白质或DNA的原子是以ATOM开头，见下面的例子：ATOM 1902 O GLY R 62 -32.180 -32.765 46.907 1.00 38.84HETATM 1955 O HOH 1 -26.069 -22.429 17.059 1.00 53.88有些基团的名称含有数字，如SO3，PO4。在选择这些残基时，残基需要加上方括号，如select SO3. 钙原子或其他金属原子一般用2字符表示，如CA, MN,MG, ZN. 如果需要选择钙原子，可以用”select ca”. 钙原子ca的表示与蛋白质的a碳原子表示冲突，因此如果PDB结构中有钙原子，只想选择蛋白质的a碳原子，可以用select protein and *.ca. 另外一些例子有：select lys:a 选择A链的所有lys.Select (lys,arg) and :b 选择B链的lys或arg。3. 通过残基的数字选择每个残基都有一个数字相对应，下面是一些选择的例子：Select 32 选择每条链的32号残基以及32号杂原子Select 19-32 选择每条链的19-32号残基以及19-32号杂原子select 19-32 and not hetero 选择每条链的19-32号残基select 19-32 and hetero 选择19-32 号杂原子select 19-32:y 选择Y链的19-32号残基select asp47 选择所有链的47号位置的asp4. 原子的选择PDB文件中每个原子都有一个序列号对应，可以在图形界面上点击，查看序列号。如果想选择原子可以用：Select atomno = 131 选择第131个原子Select atomno = 217, atomno = 1426 选择第217和1426号原子select atomno = 195 and atomno = 277 选择195-277号原子PDB原子名称，PDB文件中所有的原子的命名采用标准命名，CA表示a碳原子CB表示b碳原子，以此类推。CG, CD, CE, CZ, CH (gamma, delta, epsilon, zeta, eta)。N7 (7th nitrogen in a residue), O2P (second oxygen on a phosphorus), OE2 (second oxygen on an epsilon carbon), HD1 (1st hydrogen on a delta carbon). 可以在图形界面中点击原子，然后在命令行窗口上读取原子信息。其他实例：select *.cg 选择所有g位的碳原子。select lys.cg 选择所有赖氨酸的g位的碳原子select :a.cg 选择A链所有g位的碳原子select lys:a.cg 选择A链所有赖氨酸的g位的碳原子select 27-42:a.cg 选择A链从27到42位氨基酸的g位的碳原子select *.h? 选择所有2字符的氢原子select *.h? 选择所有的氢原子。元素名称，键入全名，如magnesium, iron, sulfur等。另外一些选择实例：用户可以自定义一些区域进行操作，比如：define activesite（15,67,109）select activesitecolor green另外可以通过下面的命令选择某个残基周围的其他原子：select within（4.5, ser72) 选择ser72周围4.5内的原子。如果不想选择该范围内的某个残基，可以用:select within（4.5, ser72) and not lys80二、进一步的操作：在选择了一些基团后，就可以对它们进行进一步的操作，比如修改残基的表示方法，可以变成球棍模型，空间堆积模型等等。也可以对它们进行不同的着色。rasmol提供了多种图形显示方法，对原子的显示有wireframe，spacefill，sticks，ball and stick，对于二级结构的显示有ribbons，strands和cartoons。另外还有backbone的显示方法。在选择了一个残基后，可以有下列操作：select 172:Acolor green 将该残基着绿色wireframe 0.5 数字表示一个相对值，此时可以看见该残基变粗了。此时可以在图形界面中的display菜单中选择sticks ，spacefill或ball and stick的方式。然后在命令行窗口可以进行参数设定，比如，在将残基变成ball and stick方式后，在键入 spacefill 0.3，可以发现原子的表示比原来要小，如果在键入wireframe 0.1，可以发现，化学键的表示变细了。通过这种方法，可以很容易区分所感兴趣的残基rasmol使用方法21. Backbone，ribbons，strands，tracebackbone可以将多肽链表示为通过C碳原子相互连接的方式。Backbone加上数字可以控制化学键的粗细。如果想将化学键表示为虚线，可以用backbone dash的命令。可以用color backbone yellow将其着黄色。与backbone类似的命令是trace，该命令将backbone表示进行了圆滑处理。Trace temperature的命令，可以用不同粗细来标示结构中温度因子的大小，温度因子越大，标示越粗。Ribbons，和strands是二级结构的不同表示方法。Ribbons，strands后跟参数可以控制其宽度。2. Background可以用 background yellow将图形界面的背景着黄色。3. Hbonds和Ssbonds用该命令要求rasmol搜索氢键，rasmol可以报告氢键的数目。可以用hbonds on或hbonds off控制氢键在图形界面中的显示。也可以将氢键表示换成不同的颜色，用color hbonds yellow可以将默认的红色该为黄色。Ssbonds用于表示二硫键，用法与hhbonds类似。另外用color hbonds type，可以用不同的颜色表示不同距离范围内的氢键，比如用红色表示螺旋中的氢键，而黄色表示折叠间的氢键，而转角的氢键用洋红色表示。4. Label在选择某个残基后，要向对其进行标记，可以用label，同时通过Set fontsize来控制字体大小，用Set fontstroke控制比划宽度。比如选择R链40位的lys的NZ原子可以用：select lys40:R.NZlabel lys40color label yellow就可以在NZ原子的位置表上lys40。另外label后面跟不同的参数可以控制label的内容，比如：%a 原子名称，如上例，将只显示NZ%b %t 晶体学中的B值或温度因子%c %s 多肽链名%e 显示元素名，上例就是N原子。%i 结构文件中对应的原子号。%n 结构文件中对应的残基名%r 结构文件中对应的残基号%M NMR Model Number (with leading /)%A Alternate Conformation Identifier (with leading ;)用color label yellow 将用黄色标记。5. Renumber有时PDB文件中N-末端的第一个残基的位置不是从1开始，而是从其他数字开始，为了处理方便，可以用renumber将其该为1号开始。也可以在renumber后加数字来选择不同的起始。6. Save在选择了一些感兴趣的基团后，可以用save命令来保存所选择的基团的坐标。操作是save myfile.pdb。还可以跟不同的文件格式将它们保存为不同的结构文件，可以用save mdl(alchemy或xyz) myfile。7. Script如果进行了很多操作，最后想保留这些历史，可以用write script或write rasmol来保存，下次只要调用角本文件即可，操作是write script myfile。调用时可以用source myfile或script myfile。8. ShowShow的功能较多，可以跟不同的参数，比如：show information: 可以给出结构文件的信息，比如什么蛋白质，多少肽链等。show phipsi: 给出所有的phi,psi角度。show RamPrint： 给出拉氏图(rasmachandran plot)show selected group | chain | atom ：给出选择的内容。show sequence: 给出氨基酸，核酸序列。show symmetry： 给出晶体结构晶胞参数等。show translation(rotation,zoom)：在图形界面上平移,转动或缩放后，给出这些信息。9. Structure用该命令可以要求Rasmol计算二级结构(dssp算法)，可以给出螺旋，折叠的个数。如果PDB结构中有这些信息，将直接使用，而不通过计算。根据这些信息，rasmol定义了helix, sheet以及turn，因此可以用select helix等来选择二级结构，然后进行不同的操作。10 图形位置控制a. Centre控制旋转中心或滚动中心。比如 centre lys140，将中心从原来整个分子的中心转移至lys140上。b. Rotate，translate控制旋转角度，平移位置。比如分子绕x轴旋转10度，用rotate x 10，反向则用rotate x -10。translate的使用同rotate。c. Zoom控制缩放大小，比如zoom 100。d. Reset显示回到初始显示位置11. 原子颜色的控制rasmol有默认的原子颜色，比如碳原子用灰色表示。可以用下面的方式将其变为绿色：select carbon, color green.12. rasmol的默认定义类rasmol有自己定义的类，比如芳香族氨基酸对应aromatic,即如果想选择所有的芳香族氨基