Chimera-开始教程 - Menu Version

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 Version Chimera的很多工作都可以用多种完成。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。 l 1zik.pdb - leucine zipper l 1d86.pdb - DNA and 纺锤菌素 菜单, Part 1 –操作，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," 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 menu应用于所有原子。 隐藏水分子（红点）: Select... Structure... solvent Actions... 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 Selection Actions... Atoms/Bonds... backbone only... chain trace 链的轮廓只包括α-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。 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... name Actions... Label... off Actions... 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 Selection Actions... 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，然后根据原色给其上色。 Select... Clear Selection Actions... Atoms/Bonds... show Actions... 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 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... solvent Actions... 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。 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。 继续阅读