Jayden

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使用 ChimeraX 繪製晶體結構小分子密度

Intro#

你需要:

  1. 已安裝 ChimeraX
  2. 晶體結構坐標 PDB 檔案
  3. 和 PDB 檔案對應的電子密度 mtz 檔案

本文以 7VH8 為例,參照這篇文章得到 PDB 和 MTZ 檔案。

TL;DR#

  1. 打開 ChimeraX 安裝 Clipper,有兩種安裝方式:

    1. 圖形介面中,在 Tools -> More Tools... 中找到安裝即可。
    2. 執行 toolshed install clipper 命令進行安裝。
  2. 打開 PDB 檔案後,將 mtz 檔案拖入,會出現彈窗,選擇對應的 PDB。
    選擇對應的 PDB 檔案
    打開後應該是這樣的:
    導入 PDB 及 MTZ 檔案

  3. 展示密度:

    1. 我們先將背景顏色改為白色:

      set bgcolor white
      
    2. 隨後選中小分子:

      sel #1.2:4WI
      
    3. 僅展示小分子附近的密度:

      clipper isolate sel surroundDistance 0 contextDistance 5 maskRadius 2.5 hideSurrounds true focus true
      
      參數描述
      sel指的是當前選中的原子(即小分子)
      surroundDistance指定擴展選擇的距離,默認為 0 埃。這個參數決定了除了選中的原子外,額外包括哪些原子來計算地圖覆蓋區域。
      contextDistance這個參數設置了額外顯示的上下文區域的距離,默認為 5 埃。這些原子會被顯示但不會被地圖覆蓋。
      maskRadius指定地圖掩碼的半徑,默認為 3 埃。這決定了地圖在選定區域周圍延伸多遠。
      hideSurrounds如果為 true,不在 surroundDistance 範圍內的原子將被隱藏(卡通顯示不受影響)
      focus如果為 true,視圖將重置並居中顯示覆蓋區域

      展示小分子附近的密度

    4. 調整 Contour Level 並賦予顏色:

      需要注意的是:Coot 和 ChimeraX 所採用的 Contour Level 存在差異:

      軟體Contour Level
      Coot默認使用標準差 (sigma) 單位來表示等值線水平 (儘管在軟體中顯示為 rmsd)。
      當在 Coot 中設置 Contour Level 為 1.0 時,它實際上表示顯示密度值大於或等於平均密度加上 1.0 個標準差的區域。
      ChimeraX通常以絕對電子密度值(electron/ų)來表示等值線水平。
      當運行命令 volume #1 level 1.0 時,它表示顯示密度值等於或大於 1.0 electron/ų 的區域。

      因此:

      • 如果希望在 ChimeraX 中以標準差 (standard deviation) 為單位設置等值線水平,可使用 sdLevel,這與 Coot 中的概念相同。

      • 如果希望在 ChimeraX 中表示以均方根偏差 (root-mean-square deviation) 為單位設置等值線水平,可使用 rmsLevel.

      volume #1.1.1.2 sdLevel 1.0 color blue
      

      Contour Level

      • 這裡可以使用 color blue 來賦予顏色。

      對於 mFo-Fc 差異圖,你可能想要設置正負值:

      volume #1.1.1.4 sdLevel 3.0 color green sdLevel -3.0 color red
      

      [!TIP]

      如果 ChimeraX 中間有一個指示三軸中心,你可以通過 cofr show false 來關閉它。

    5. 對光影和顏色進行簡單調整後,一張漂亮的圖就製作完成了。
      成片

Outro#

網上有很多教你如何對冷凍電鏡密度進行展示和著色的教程,而晶體結構似乎較少,希望對你有幫助。

歡迎留言討論。

此文由 Mix Space 同步更新至 xLog 原始鏈接為 https://xxu.do/posts/x-ray/Using-ChimeraX-to-plot-crystal-structure-small-molecule-density

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