VMD教程中文版

VMD教程中文版是关于VMD的使用方法以及应用领域，可以将数据放入VMD进行仿真演示Webpdb.如果网络连接可用,ⅤMD可以从蛋白质数据库中下载pdb文件。只要在 Molcculc file browse窗口的 File nam中键入四个字母的蛋白质号,再点下load就可以了。VMD会自动下载该pb文件坐标文件。文件1 UBQ pdb与泛素的X射线衍射1.8埃分辨率侧的结果香对应( Senadhi vijay-Kuman, Charles e. Bugg and William J. Cook,JMol Biol(1987)194,531)。注意蛋白质被58个水分子包围,结果中个包含氢原子显示蛋白质为了观察蛋白质的三维结构我们要用到多种鼠标模式1在 OpengL Display中,按下鼠标左键同时移动鼠标。进一步观察有什么现象。这是鼠标的旋转模式,通过这种模式,你可以让这个分子绕一个与(a)(b)屏幕平行的轴旋转。图3(a)图3旋转模式2如果你按下鼠标右键,重复上一步骤,分子会绕一个与屏幕垂直的轴旋转(b)(对于Mac用户来说,右键产生的效果与在按卜 Mouse菜单选项后点击命令按钮是一样的)3在VMD主窗口中,看一下 Mouse菜单00WHD(图4),这里,你可以把鼠标模式从 File Molecule Graphics Display Extensions HelRotation更换到 Translation或者 ScaleD T ADF Molecule◆ Rotate Mode.Translate Mode tScale modeCenter4 Translation模式允许你按住鼠标左C Query键,在屏幕上移动分了。在 TranslationELabel模式下,你可以通过按下鼠标中键来改聊厂正厂Move4 K zoomstep=Force变剪切板。厂 Move Light++AddRemove Bonds5在 Scale模式下,你可以按住左键水平移动鼠标米缩小或放大分子。图4鼠标模式需要注意的是:鼠标运动不会改变分了中的原了坐标。鼠标模式。注意每种鼠标模式都有独特的指针形状,也有独特的快捷键((rRotato,t: Translatc,s: Scalc),可以代替菜单使用。(当用快捷键的时候,要保证 OpengL Display窗口是活动的)。在VMD用户手册中可以获得更多的信息。Mouse— Centcr菜单项也很有用,它允许你确定分子绕之旋转的支点。6选择 Center菜单项,在蛋白质一端选择一个原子,这时指针会显示成一个十字。7现在,按下r,用鼠标旋转分了,看·看你的分了是怎么绕着你选择的支点运动的8选择 Display— Reset view菜单项(-快捷键),回到默认界面1.3学习应用不同的绘图模式wMD可以用很多种绘图模式来显示你的分子。这里,我们要进一步学丬那些可以帮助你确定蛋白质中不同结构的绘图模式oo oraphical RepresentationsSelec ed molecule1选择( Graphics Representations0: 1UBQ菜单项,一个叫做( GraphicalCreate RepDelete RepRepresentations的窗∏会出现,见图5StylCoorSelection(a)中黄色高亮。你可以看到目前显a)LinesNameall示的分子的图形显示法2在 Draw Style标签中(b)我们可以改变所表示的stye(d)和 IcolorSelected atoms(c)。在这一部分我们重点来看drawing模式b)Draw style Selections Trajectory PeriodicColoringMethodMaterialNameOpaque3每一种绘图方法都有自己的参数控制。例如,改变线条的稠密度可0→Lme" MethodDrawDefault以用 Graphical Representations窗口右侧底部的控制按钮(c)。4现在,在 Drawing Method中选择Thickness (1NMVDW( van der waals),每一个原子现在都衣示为球形。用这和方式你● Apply Changeutomaticaly_Apply可以更容易地看出蛋白质的体积分布是怎样的。图5 Graphical Representations窗口5要观察蛋白质内部的原子排布,用窗口右侧底部的控制按钮改变 Sphere scale到0.5,Sphere resolution到13。注意分辨率越高,分子的显示速度越慢。6注意 Coloring Method Name菜单项,每一个原子都有其自己的颜色,比如,O是红色的,N是蓝色的,C是青色的,S是黄色的。按下 Default键,这个操作允许你回到默认的绘图方式中。更多显示方法。还有有趣的显示方法是CPK和 Licorice。在CPK中就像以前化学中的球棒模型,每个原子都用球形表示,每个键都用圆柱棒表示〔球和圆柱形棒的半径和分辨率都可以独立地调节)。 Licorice绘图方法(广泛使用)也用球形表示原子,用圆柱形棒表示键,但是球的半径不能被独立调节。前面的显示方式可以让你看到蛋白质大分子的细节。但是,更多的普遍结构属性可以用抽象的绘图方式来观看8在 Drawing Method下选择 Tube style,观察蛋白骨架。 Radius设为0.89在ube模式下观察你的蛋白质,你可以分辨出它有多少α螺旋、β折叠和无规则卷曲吗?我们要了解的最后一个绘图模式是 New Cartoon。它可以给出一个以二级结构为基础的简化的蛋白质图像。α螺旋以卷曲的条带状表示,β折叠以固形箭头表示,所有其它的结构以管状表示。这可能是观察蛋白质分子总体构造的最普遍的方法10选择 Drawing method Newcartoon.11现在确定蛋白质分子中有多少c螺旋、β折叠和无规则卷曲。泛素的结构。泛素有一个三圈半的α螺旋(残基23到34,其屮有三个是吮水的),个310-螺旋(残基56到59),还有5个折叠(残基1到7,10到17,40到45,48到50,64到72),还有7个反向转角。wMD用 STRIDE程序,以一种探索性的法则计算出级结构如.p图6泛素 Licorice, Tube and Newcartoon显示方法1.4学习不同的着色方法1现在,让我们来改变所显小图像的颜色。选择 Coloring Method--ResType图5(c),这可以区别非极性基团(白色),碱性基团(蓝色)、酸性基团(红色)和极性基团(绿色)。2选择 Coloring mcthodStructurc(c),确定 NcwCartoon表示的图形与二级结构相一致。1.5学习不同选择让我们来看一看分子中不同的独立的部分。1如图5(f),在 Graphical Representations窗口的 Selected Atoms文本输入框中删去“al,输入helⅸx,然后按下 apply按钮或者按下键盘上的 Enter或者 Return键(每当在文本框中输入后都可执行同样的操作),VMD会显示出分了中的α螺旋结构。2在 Graphical Representations窗冂中选择 Selections标签,如图7(a)。在 Singlewords(b这部分中你可以发现可以输入的选项表列。例如,要显示β折叠而不是α螺旋,就以在 SelectedAtoms的文本输入框屮输入合适的词。600hical Represent布尔操作组合也可以用于选择时的文本Selected Molecule输入。0: 1UBQ3为了看分子除了α螺旋椰折叠的部Create RepDelete Rep分,可以在 Selected Atoms中输入:(notStyleColorSelectionCartoonStructurehelix )and(not betasheet4 Sens标签(b)的Ke可根据蛋白质某些部分的特定值来进行选择。看一看 Keyword rename(d)中的Selected Atoms可能值。输入( rename Lys)或者helix( rename GlY)可以显示蛋白质中所有Draw styie Selections Trajectory Periodic的赖氨酸或者甘氨酸。赖氨酸在泛素的Singlewords构型中扮演重要的角色and or notnonebackbone5现在,把当前显示的 Drawing methodsidechainIproteinReset改变到CPK模式,把 Draw Style中的Macro definitionColoring mcthod改到RcsD。在屏幕中可以看到个同的赖氨酸和甘氨酸。每一种ci KeywordValue有多少个你能数得清吗?nametlindexresidue6在 Selected atoms的文木输入框中输rename入ater选择 Coloring McthodresidNae。你可以看到在整个系统中的58图7 Graphical Representations窗口和 Selection标签个水分子(实际上只有氧被显小出来)。7为了看看哪些水分子离蛋白质分子更近一些,可以用 within命令。输入 waterwithin3 of protcin,这就选择了距离蛋白质3埃之内的所有的水分子。8最后,在 Selected Atoms中键入下列内容SelectionactionproteinShows the proteinresid 1The first residues(resid 1 76)and(not water)The first and last residues(resid 23 to 34) and (protein)The helix前述的选项提供了研究蛋白质或其他分子的有力工具1.6多重显示如图8(a),在 Graphical RepresentationsO Graphical Representations窗口中,用 Create Rep按钮可以创建多重Selected Molecule显示图像。因此,你可以让分子的不同0: 1UBQ部分显示不同的样式和颜色Create RepDelete Rep H(b)ColorSelectionNew cartoon Structureprotein对当前显示,把 Drawing method设为VDYRetYperename LYSCPKNamewaterNew Cartoon,把 Coloring Method设为YDWColorID 1resid 1 76 ancMoleculeproteinStructureSelected Atoms2在 Selected atoms中键入 proteinDraw style Selections Trajectory PeriodicMethodMaterial3按卜 Create Rep键(a),现在,用ransartDraw Style菜单项和 Selected atoms文本Drawing MethDefault输入框来史改新的图形显小,可以把Drawing Method设为ⅤDW, ColoringMethod设为 Res Type,并键入reshameRepresentation Method Solid SurfaceLYS,使其成为当前选择。Probe radius44Apply Changes apply4重复前述步骤,产生下列内种新的显小方法::图8泛素的多重显示方法Drawing styleColoring methodSelectionCPKNameWaterVDWColorIDIResid 1 76 and name CA5再次按下 Create Rep按钮,创建最后一个图形显示法。选择 Drawing Method-.Coloring methodMolecule,在 Selected atoms中键入 protein。在 Material部分(c)中选择Transparent菜单项。6用鼠标你可以选择凵创建的不同的显示法,并可以独立地改变其中的仼何一种。你也可以用双击鼠标或者 Dclctc Rcp按钮打开或关闭它们。关闭第二个和最后一个图形表示法。在这一部分的最后, Graphical Representations窗口的显示如图81. 7 Sequence Viewer Extension(a)当第·次处理个蛋白质分了的时候,快速找出和显小不同的氨基6VMD Sequance 1UB0 (nol o)酸是非常有用的。 SequenceHelpViewer extension i以让你很容易4 GLU X25 ASN x地选出和显示氨棊酸残基。26 VAL X27 LYsCose window28 ALA X29LYSx1选择 Extensions--Analysis30 ILE XSequence viewer菜单项,一个32 ASP X(e)33 LYS X包含氨基酸(图9e)和它们属性的34 GLU X35GLY置列表(b)和(c)的窗口(图9a)Molecule36 ILE X3了PR0X会出现在屏幕上。38pR0Zoom39 ASP x40 GLN X00410LN2用鼠标点击列表屮不同的氨基42 ARG X0.5143 LEU X酸残基(e),观察它们是如何被44 ILE X1.011.045 PHE X标记为高亮的。另外,高亮的残基46 ALA x15147 GLY X还会在 OpengL Display窗口中以48 LYSx2.01黄色 bond drawing方式显示,因此50 LEU xfit al51 GLU X你可以很容易地观察它们。用鼠标52 ASP Xevery residue53 GLY x右键可以解除选择。54 ARG X55 THR X56 LEU x57 SER X3用Zoom滑块控制窗口(f),使1-letter code58 ASP X59 TYR X其能够显示所有残基。这在大的蛋60 ASN X61 ILE X白质分子中比较有用。b2 GLN X63 LYS xAA GT TTB value4按住shⅲf键时同时按下鼠标,就150 TEBHGIC可以同时选择多个残基。看一下图中显示的残基48,63,11和29(c)图9 sequence窗口5观察 Graphical Representations窗口,用 Sequence viewer Extension,你应该能发现一种新的显示所选残基的法。就像你以前做过的那样,你可以修改、隐藏、或者删除这种显示方法。赖氨酸的相关性。多个泛素链可以被C和N末端肽键连接,也可以通过lys48,63,ll或者29连接(就是你在 sequence窗口中选择的)不同连接形成的链有着与功能相关的不同的属性关」残基的信息用柱状彩色标记表示,它们是从 STRIDE中得到的。B- value表示的是温度因子的变化, struct表示二级结构,在图中,各种颜色所代表的意义都用字母作了标注。TExtended conformation( sheets)b Isolated bridgeH Alpha helixG3-10 helixPi helixc Coil1.8休存结果用MD创建的图形可以与创建的图形显小法,VMD环境设置一起侏存。这里提到的MD环境设置包括你开启一个新的VMD环境所需要的所有信息,这就不公使你以前的工作成果丢失。1在VMD主窗口,选择Fl— Save Statc菜单项,写上一个合适的文件名(例如:mvfirststate ymd保存Fie— Load state菜单顷允许你导入·个保存过wMD环境设置,就像保存时·样,虽然设置好的VMD环境允许你用WMD来处理蛋白质的图像,探索它的性质,但是你通常需要得到能用于论文和其他各和文件的图像。VMn可以润色图像,产生一个可作它用的图像文件,如卜所述2用你已经学过的所有关于WMD的知识,用缩放、旋转和改变分子位置的方法找到蛋白质分子的合适的视野。打廾和关閉不同的显示方法,提高选择的分辨率,调整其他属性。如果你想得到一个质量很高的分子,注意每一个显示方法的分辨率。3注意你用 Sequence Viewer extension创建的新显示法。如果需要的话,隐藏或者删除它们4在润色图像之前,选择( Graphics—— Colors菜单项,改变背景颜色。选择 Display category,Background name和8 white color.。这样背景就变成白色的了。5选择 File Render菜单项(渲染),一个叫做 File render controls的窗口会在屏幕上出现。6可以用不同的文件包来润色分子。如果你用的操作系统是Unix或者 Mac osX,就在 Renderusing菜单中选择 TachyonInterna,否则选择 Tachyon。7在 Filename文本输入框中键入图像要保存的文件名,例如: picture.ga或者 picture. dat(默