Chimera开始教程Menu Version

1、Chimera UCSF Chimera是一个可高度延伸的程序，用于分子结构和相关数据的交互式可视化和分析。主要包括：密度图，超分子组合，顺序排列，对接结果，轨迹和构象ensemble。也可以生成高质量图像和动画。Chimera包括完整的程序说明书和几个教程。学术，政府和非营利机构和个人使用者可以免费下载。Chimera由Resource for Biocomputing, Visualization, and Informatics发展，由National Center for Research Resources资助（grant P41-RR001081）教程开始教程 - Menu Ver

2、sionChimera的很多工作都可以用多种方法完成。例如：颜色和显示模式（display style）可以用动作菜单（actions）或者输入命令行（commands）。一般来说, 命令行更详细，功能更强大，而菜单操作则不需要命令行知识和它们的语法规则就可以易于掌握软件特征。 本教程中，在开始教程-命令行 Version中，采用命令行执行的很多相同任务在此使用菜单代替。 为了继续进行下去，请先下载本教程需要的PDB文件到你电脑中的方便位置。· 1zik.pdb - leucine zipper · 1d86.pdb - DNA and 纺锤菌素 菜单, Part 1 操作

3、，选择和链Windows/Mac系统, 点击chimera图标; UNIX系统, 从系统提示符开启Chimera: unix: chimera 然后，闪现一个欢迎界面，几秒后被Chimera主窗口取代。如果你喜欢，通过拖拽窗口右下角来改变Chimera的大小。现在打开一个结构。从菜单中选择File. Open ，用产生的 file browser 找出并打开以前下载的（ previously downloaded）文件1zik.pdb (文件类型设为all (guess type) 或者 PDB). 此结构是一个由两个肽链形成的Leucine zipper。 预设（preset）是预先设定的显

4、示设置的组合。应用交互式预设#2，显示所有原子，用元素给杂原子上色。Presets. Interactive 2 (all atoms)使用Favorites菜单来显示 Side View. 通过点击顶栏并拖拽，每一个窗口或者工具均可以移动到方便的位置。Side View 允许交互式的缩放 (zooming)和clipping. 它显示了一个结构的微缩版本。在Side View中，试着用鼠标左键移动眼睛位置（小正方形）和clipping 平面(竖直线)。Side View会在移动后使之重新正常化。结果使得眼睛或者 clipping plane 位置可能看起来 "弹回去了,"

5、 但是你的调整已经生效了。试着在窗口中用鼠标移动结构. 默认情况下,左键按钮控制旋转，鼠标中建控制XY平面平移。按照本教程需要，在图形窗口和Side View中用鼠标连续移动和缩放结构。 把鼠标光标停在一个原子或者键上面（不要点击任何键），将会在一个冒出的“气球”中显示标识信息，当光标移走后，气球就会消失。在Chimera中, selection 指定原子、键、残基等等.用于在动作菜单（Actions menu）中接下来的操作。 selection的方法包括使用 Select menu 或者从屏幕中选取。 Actions menu 应用于选择的部分，但是当什么都不选择时，Actions men

6、u应用于所有原子。隐藏水分子（红点）:Select. Structure. solventActions. Atoms/Bonds. hide 另外一种选择水分子的方法，使用Select. Residue. HOH. 即使水分子被隐藏，其实仍旧被选定。取消选择，只显示主链轮廓（chain trace） Select. Clear SelectionActions. Atoms/Bonds. backbone only. chain trace 链的轮廓只包括-碳原子 (原子名称： CA), 以残基连接相同的方式连接。默认情况下, 当按下Ctrl键，同时用鼠标左键点击你感兴趣的原子或者键。要添加

7、到已经存在的选择，需要同时按下Shift键。试着选择两个原子，每一个来自不同肽链（首先，ctrl-点击第一个，然后， Ctrl-Shift-点击第二个). 选择的原子用绿色标记。其内容会在主窗口的右下角的按钮上报告。标记你已经选择的原子。首先用原子名称，然后用残基名称和序号。Actions. Label. nameActions. Label. offActions. Label. residue. name + specifier 每一个残基标签都具有以下形式：残基名称 残基序号.链一个肽链是A链，另外一个是B链。取消选择，取消显示残基标签。Select. Clear SelectionAc

8、tions. Label. residue. off （另外一个取消选择的方法是Ctrl-在空区点击鼠标左键，好像什么都不选一样）给两个链涂上不同的颜色。Select. Chain. A Actions. Color. cyan 重复上述步骤，把链B设定为yellow。通过点击链A的任何一个原子或者键,然后点击键盘向上箭头两次，一次扩大选择到整个残基，另一次扩大到整个链A, 选取链A。显示此链的整个骨架。Actions. Atoms/Bonds. backbone only. full 只显示A链的所有原子（仍被选择）Actions. Atoms/Bonds. show only显示所有原子，

9、然后根据原色给其上色。Select. Clear SelectionActions. Atoms/Bonds. showActions. Color. by element by element 着色法所有原子，包括C原子（gray），而by heteroatom 着色法(例如本教程最前面在preset中使用的) 对C原子没有变化. Heteroatom-only着色法在对于使用不同默认颜色的多结构保持明显区别时尤其有用。一般来说，在Chimera中每一个打开的文件的坐标变成了一个带ID号的模块。模块被设定为从0开始的连续数，列于 Model Panel 左边。(Tools. General

10、Controls. Model Panel). Model Panel 的A 列(active) checkbox表明了该模块处于激活状态。不选此项，该模块则不能移动。再次勾选此项恢复其可动状态。确保1zik.pdb在Model Panel的左边被突出 （如果没有，点击它），然后在右边的功能列表中点击close. 下一步，使用底部的 Close按钮来关闭Model Panel.继续本教程第二部分，或者退出Chimera。点击File. Quit。菜单, part 2 分子呈现和表面开启Chimera，按照Part 1起始部分的方法开启 Side View ，选择菜单项File. Open.用接

11、下来的文件浏览器（ file browser）定位和打开以前下载的文件1d86.pdb (文件类型应该设为 all (guess type) 或者PDB). 它包括了分子纺锤菌素（netropsin）结合了双螺旋DNA。使用"all atoms" 预设，将把DNA显示为线状，纺锤菌素显示为球状。Presets. Interactive 2 (all atoms) 不显示水分子。Select. Structure. solventActions. Atoms/Bonds. hide 记住隐藏的原子没有取消选择，它们保持被选择状态直到选择被清除或者用一个新的选择代替。给不同的核

12、苷酸上不同的颜色。例如给adenine deoxynucleotides上蓝色: Select. Residue. DA Actions. Color. blue 同上，给cytosine deoxynucleotides (DC residues) 上青色（cyan）, 给guanine deoxynucleotides (DG residues)上黄色（ yellow）, thymine deoxynucleotides (DT residues) 上洋红（magenta）. 用 Select. Clear Selection 或者点击空白区域取消选择。需要时，转动、平移、缩放分子到一个更

13、好的视觉位置（参照鼠标操作法mouse manipulation来温习操作方法），在本教程中按要求连续移动或者缩放分子结构。下一步，尝试一些不同的显示模式（display styles）, 或者表现方法。多种模式可以相互结合也可以结合表面（更多关于表面的叙述在下文）。Actions. Ribbon. show Actions. Ribbon. edged Actions. Ribbon. rounded Actions. Ribbon. hide Actions. Atoms/Bonds. stick Actions. Atoms/Bonds. sphere 只改变DNA其中一个螺旋的表现方法

14、。Select. Chain. A Actions. Atoms/Bonds. stick Select. Clear Selection 接下来，把全部原子改为球棍模型。Actions. Atoms/Bonds. ball & stick Ctrl-点击选择netropsin的一个原子。给该残基贴上标记。Actions. Label. residue. name 显示该名称为 NT。残基标签可能和被选原子不接近。Label 下的第一个子菜单控制单个原子的标签，第二个控制残基的标签。Actions. Label. name 会显示原子名称，而不是残基名称。清除选择，不显示残基标签。 S

15、elect. Clear Selection (or Ctrl-click in empty space) Actions. Label. residue. off 最后，享受一下表面（surface）的乐趣吧。在结构里面有 built-in categories 例如 main 和 ligand：如果不做任何选择，Actions. Surface. show 显示main的表面。Actions. Surface. show Actions. Surface. hide Select. Structure. ligand Actions. Surface. show Actions. Surf

16、ace. mesh 表面颜色可以根据覆盖的原子的颜色分别规定。netropsin（ligand）依旧处于选择状态，选择Actions. Color. all options. 打开 Color Actions 对话框. 在此对话框： 1. 改变 Coloring applies to (target) 为 surfaces 2. 点击 red 3. 点击Close (这将自动重设目标的颜色为all of the above) 取消选择把表面设置改为固态表面（ solid），然后取消显示表面。Select. Clear Selection Actions. Surface. solid Acti

17、ons. Surface. hide 作为一个更复杂的选择的例子, 只显示chain B 的adenine和thymine deoxynucleotides的表面。 1. 改变选择模式: Select. Selection Mode. append 2. Select. Residue. DA 3. Select. Residue. DT 4. 改变选择模式: Select. Selection Mode. intersect 5. Select. Chain. B 6. Actions. Surface. show 为了准备以后任何的操作，恢复选择模式，清除选择。Select. Select

18、ion Mode. replace Select. Clear Selection (或者Ctrl-点击空区) 相对应的命令行（ command）更简洁，但是要求一些原子说明的语法知识。 Command: surf :da.b,dt.b 有时候做一个固态表面的透明度时很有用。Actions. Surface. transparency. 50% 从菜单中选择File. Quit 终止Chimera。Getting Started 教程 命令行版本Chimera的很多工作都可以用多种方法完成。例如：颜色和显示模式（display style）可以用动作菜单（actions）或者输入命令行（com

19、mands）。一般来说, 命令行更详细，功能更强大，而菜单操作则不需要命令行知识和它们的语法规则就可以易于掌握软件特征。 在开始教程-菜单 Version中采用菜单执行的很多相同任务在本教程中使用命令行代替。 为了继续进行下去，请先下载本教程需要的PDB文件到你电脑中的方便位置。· 1zik.pdb - leucine zipper · 1d86.pdb - DNA and 纺锤菌素 Windows/Mac系统, 点击chimera图标; UNIX系统, 从系统提示符开启Chimera: unix: chimera 然后，闪现一个欢迎界面，几秒后被Chimera主窗口取代。

20、如果你喜欢，通过拖拽窗口右下角来改变Chimera的大小。现在打开一个结构。输入命令：Command：open ，用产生的 file browser 找出并打开以前下载的（ previously downloaded）文件1zik.pdb (文件类型设为all (guess type) 或者 PDB). 此结构是一个由两个肽链形成的Leucine zipper。 预设（preset）是预先设定的显示设置的组合。应用交互式预设#2，显示所有原子，用元素给杂原子上色。Command：preset apply int 2显示 Side View. Command：start Side View默认的

21、，Side View 也可以从Favorites菜单中开启。通过点击顶栏并拖拽，每一个窗口或者工具均可以移动到方便的位置。Side View 允许交互式的缩放 (zooming)和clipping. 它显示了一个结构的微缩版本。在Side View中，试着用鼠标左键移动眼睛位置（小正方形）和clipping 平面(竖直线)。Side View会在移动后使之重新正常化。结果使得眼睛或者 clipping plane 位置可能看起来 "弹回去了," 但是你的调整已经生效了。试着在窗口中用鼠标移动结构. 默认情况下,左键按钮控制旋转，鼠标中建控制XY平面平移。按照本教程需要，在图

22、形窗口和Side View中用鼠标连续移动和缩放结构。 把鼠标光标停在一个原子或者键上面（不要点击任何键），将会在一个冒出的“气球”中显示标识信息，当光标移走后，气球就会消失。一个Chimera命令可以包括参数 and/or 一个 原子说明，例如，下面：Command：color hot pink :lys颜色名称hot pink 是命令color的参数，：lys指明所有以lys为名的残基。空白说明意思是应用于所有项目，例如： Command: color hot pink 使所有原子（以及标签，表面等）为hot pink。Atom Specification S

23、ymbols符合意义使用方法#模块#model  （模块ID号）:残基:residue  (residue名称或数号):.链:.chain  (chain ID)原子atom  (atom 名称)=部分的匹配部分原子或者残基名称。例如： C= 指明所有名称以C开头的原子? 单字符通配符匹配原子或者残基名称的单个字符。e.g., :G?指所有以G开头的而且是三个字符的残基。很多命令有 "" 版本，执行相反的功能。例如，把结构改回默认颜色。Command: color 命令 help 可以用于显示任

24、何命令的帮助页。例如 Command: help color 显示了命令color的帮助页面。Chimera Quick Reference Guide (PDF) 罗列了所有命令（ all commands）以及他们的简短描述，而且提供了一些原子说明的例子。只显示名为CA的原子 (-carbons): Command: show ca    或者（对等于）Command: display    ca 第二个命令不显示不以CA为名的原子。命令 display后不加任何参数显示所有原子。默认情况下, 当按下Ctrl键，同时用鼠标左键点击你感兴趣的原子或者键

25、。要添加到已经存在的选择，需要同时按下Shift键。试着选择两个原子，每一个来自不同肽链（首先，ctrl-点击第一个，然后， Ctrl-Shift-点击第二个). 选择的原子用绿色标记。其内容会在主窗口的右下角的按钮上报告。单词 selected, sel, 或者 picked可以用在命令中指明目前选择。给已经选定的原子加上标签：Command: label sel label命令显示原子信息（原子名称，默认值）。取消原子显示标记，然后显示包含所选原子的残基的标签。residue labelsCommand: label Command: rlabel sel 每一个残基标签都具有以下形式：残

26、基名称 残基序号.链一个多肽是A链，一个是B链。取消选择，不显示残基标签。Command: select Command: rlabel （另外一个取消选择的方法是Ctrl-在空区点击鼠标左键，好像什么都不选一样）给两个链涂上不同的颜色。注意命令可以缩写为独一无二的字符串。Command: color cyan :.a Command: col yellow :.b 残基和原子也可以随着或者独立于链被说明：Command: col orange :5-9.a,12.a,8.b Command: col magenta :14-18 Command: disp :leu.b Command: c

27、ol green :leu.bcb 结构包括水，可以用以下命令显示：Command: disp solvent   等价于Command: disp :hoh 只显示A 链所有原子Command: show :.a coloring by element显示所有原子，然后用元素给它们着色。Command: disp Command: color byelement by element 着色法所有原子，包括C原子（gray），而by heteroatom 着色法(例如本教程最前面在preset中使用的) 对C原子没有变化. Heteroatom-only着色法在对于使用不同

28、默认颜色的多结构保持明显区别时尤其有用。一般来说，在Chimera中每一个打开的文件的坐标变成了一个带ID号的模块。模块被设定为从0开始的连续数，命令行下面active models 行显示另外那一个模块处于激活状态（activated for motion）。checkbox 的0 is 激活状态。去除此盒子选项使modle 0不可能移动。再次选中box，恢复其科移动状态。Command: close 0 关闭模块。继续下面的第二部分，或者从命令行退出Chimera.Command: stop Commands, Part 2 分子描述和表面打开Chimera， Command Line 和

29、Side View按照 Part 1的方法打开。选择菜单项File. Open.用接下来的文件浏览器（ file browser）定位和打开以前下载的文件1d86.pdb (文件类型应该设为 all (guess type) 或者PDB). 它包括了分子纺锤菌素（netropsin）结合了双螺旋DNA。使用"all atoms" 预设，将把DNA显示为线状，纺锤菌素显示为球状。Command: preset apply int 2 不显示水分子：Command: disp solvent 给不同的核苷酸上不同的颜色。用残基名称表示它们。Command: color blue :da Command: color magenta :dt Command: color yellow :dg Command: color cyan :dc 需要时，转动、平移、缩放分子到一个更好的视觉位置（参照鼠标操作法mouse manipulation来温习操作方法）