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PyMOL

Valdete M. G. de Almeida

[email protected]

TÓPICOS ESPECIAIS A: BIOINFORMÁTICA ESTRUTURAL

PyMOL

Valdete M. G. de Almeida 1/37

Exibir/Medir estruturas de proteínas/DNA

Gerar publicação com imagens de qualidade

Produzir vídeos para apresentação

Fazer alinhamento estrutural de duas moléculas

Construir modelos para ligante e proteína

Gerar mapa de potencial eletrostático

Mutação de proteína

PyMOL


Onde obter o pymol?

http://www.pymol.org/

Versão atual 1.3

Sistemas operacionais:

Microsoft Windows XP, Vista, Win7

Mac OS X 10.5+ (Intel-based Macs only) Linux (glibc 2.3.4)

PyMol (Gráfico de Interface com Usuário)


PyMol (Gráfico de Interface com Usuário)


Comandos comumente utilizados


Comando Função

load Lê um arquivo de dados (pdb, pml, pse)

save Salva coordenadas para o arquivo

select Seleciona resíduo/átomo de um objeto ou seleção existente

delete Deleta um objeto

color Define a cor de um objeto

show Exibe uma representação em particular

hide Esconde uma representação

set Altera um parâmetro (ex.: tamanho de uma esfera)

orient Centraliza a visão de um objeto ou seleção

distance Mede a distância entre dois átomos

Modos de Representação


show cartoon, 1TEC show sticks, 1TEC show ribbon, 1TEC

show spheres, 1TEC show surface, 1TEC show mesh, 1TEC

Visualização Cartoon


cartoon tube, 1:49/ cartoon automatic, 50:99/ cartoon loop, 100:149/ cartoon oval, 150:199/ cartoon rect, 200:279/

cartoon automatic

cartoon loop cartoon rect

cartoon oval cartoon tube

Seleção


Propriedades

Forma curta

Definição

symbol e. Símbolo químico, select polar, symbol o+n

name n. Nome dos átomos, select carbons, n. ca+cb+cg+cd

resn r. Nome dos resíduos, select aas, resn asp+glu+asn+gln

resi i. Números dos resíduos, select mults10, resi 1+10+100+1000

chain c. Identificador cadeia

ss - Tipos de estruturas secundárias, select allstrs, ss h+s+l+""

Álgebra da Seleção


and, or, not etc. Como selecionar átomos?

Propriedades

Forma curta

Definição

not s1 ! s1 Átomos que não são incluidos em s1

and & Átomos incluidos em ambos s1 e s2

or | Átomos incluidos em s1 ou s2

in - Átomos em s1 name, resi, resn, chain corresponde com s2

like l. Átomos em s1 name, resi corresponde com s2

Seleção


Comandos para seleção:

hide all;

select proteina, chain E;

select inibidor, chain I;

Seleção


Comandos para seleção:

hide all;

select proteina, chain E;

select inibidor, chain I;

Estruturas secundárias:

select helices, (ss h and proteina);

select folhas, (ss s and proteina);

select loops, (ss l and proteina);

Seleção


Seleção de Resíduos/átomos

(a) select triptofanos, (resn trp and proteina)

(a)

Seleção



(a) select triptofanos, (resn trp and proteina)

(b) select triade, (resi 32+64+221 and proteina);

(c) select num_atomos, (id 289-296+528-537+1605-1610 and proteina)

(a)(b) (c)

Seleção



select bb, (name c+n+o+h and proteina)

select proteina and (not resn asp+glu+his)

Seleção



(a) select dist7, (resi 38 around 7)

(a)

Seleção



(a) select dist7, (resi 38 around 7)

(b) select dist_res7, byres (resi 38) expand 7

(a) (b)

Label


(a)label resi 71, name ATRIBUTO DESCRIÇÃO

name Nome do átomo

resi Número do resíduo

resn Nome do resíduo

chain Nome cadeia

q carga

b Fator de ocupância

segi Identificador de seguimento

type Tipo de átomo (atom, hetatm)

formal_charge

Carga formal

partial_charge

Carga parcial

numeric_type

Tipo númerico

text_type Tipo de texto

(a)

Label


(a)label resi 71, name

(b)label (resi 71 and name ca),"%s-%s" %(resn,resi)

ATRIBUTO DESCRIÇÃO

name Nome do átomo



chain Nome cadeia

q carga




formal_charge

Carga formal

partial_charge

Carga parcial

numeric_type

Tipo númerico


(a) (b)

Label




(c)label (resi 71),"%1.2f" % b


name Nome do átomo



chain Nome cadeia

q carga




formal_charge

Carga formal

partial_charge

Carga parcial

numeric_type

Tipo númerico


(a) (b) (c)

Label





(d)label (resi 71 and name ca),"%s" % (chain)


name Nome do átomo



chain Nome cadeia

q carga




formal_charge

Carga formal

partial_charge

Carga parcial

numeric_type

Tipo númerico


(a) (b) (c) (d)

Label





(d)label (resi 71 and name ca),"%s" % (chain)

(e)label (resi 71 and name ca),"%s-%s" % (name,type)


name Nome do átomo



chain Nome cadeia

q carga




formal_charge

Carga formal

partial_charge

Carga parcial

numeric_type

Tipo númerico


(a) (b) (c) (d) (e)

Label


set label_font_id, number #( number é o tipo de fonte 5-15)

set label_size, number

set label_color, color

set label_shadow_mode, 1

set label_font_id, 15

set label_outline_color, black

set label_position, [2,0,0]

edit_mode

Color


(a) color palecyan, proteina

(b) Color yellow, interface

(c) util.cbaw triade

(d) set_color myblue= [0.5 , 0.7 , 0.9 ]

color myblue, interface

(e) set_color myorange=[1.00 , 0.40 , 0.0 ]

color myorange, interface

util.cbag green

util.cbac cyan

util.cbay yellow

util.cbas salmon

util.cbaw white/grey

util.cbab slate

util.cbao light orange

util.cbap Purple

util.cbak Pink

(a) (b) (c) (d) (e)

(O=vermelho; N= Azul ; H= Branco)

Distância


(a) distance (CA_triade), (CA_res45)

(b) distance dist01, (i. 38+71+225 and n. CA and proteina), ( i. 73+76+229 and n. CA and proteina)

(c) dist mydist, 1TEC//E/71/C, 1TEC//E/225/O

(a) (b) (c)

Distância


(a) set dash_gap,0.3 [0]

(b) set dash_width,3.5 [8]

(c) set dash_radius,0.1 [0.3]

(d) set dash_length,0.2 [0.8]

(e) set dash_round_ends,on [off]

(f) set dash_color, yellow [black]

(a) (b) (c) (d) (e) (f)

Alinhamento Estrutural


load 1TEC.pdb

load 1GCI.pdb

bg_color white

show cartoon, (all)

select 1TEC_E, (chain E and 1TEC)

select 1WSD_A, (chain A and 1WSD)

align 1TEC_E and name ca, 1WSD_A and name ca

Alinhamento Estrutural


load 1TEC.pdb

load 1GCI.pdb

bg_color white

show cartoon, (all)

select 1TEC_E, (chain E and 1TEC)

select 1WSD_A, (chain A and 1WSD)

align 1TEC_E and name ca, 1WSD_A and name ca

PyMOL>align 1TEC_E and name ca, 1WSD_A and name ca

Match-Warning: unknown residue type CA Match-Warning: unknown residue type CA Match-Warning: unknown residue type CA Match: read scoring matrix.

Match: assigning 281 x 270 pairwise scores.

MatchAlign: aligning residues (281 vs 270)...

ExecutiveAlign: 265 atoms aligned.

ExecutiveRMS: 23 atoms rejected during cycle 1 (RMS=1.62).

ExecutiveRMS: 13 atoms rejected during cycle 2 (RMS=0.84).

Executive: RMS = 0.663 (229 to 229 atoms)

Script PyMOL


load 1TEC.pdb

bg_color white;

hide all

create proteina, (chain E);

create inibidor, (chain I);

create sitio, (resi 38,71,225 and proteina);

select CA_sitio, (name CA and sitio);

Script PyMOL


load 1TEC.pdb

bg_color white;

hide all





show sticks, sitio;

util.cbaw sitio;

color orange CA_sitio;

Script PyMOL


load 1TEC.pdb

bg_color white;

hide all





show sticks, sitio;

util.cbaw sitio;


distance dist_triade, (proteina//E/38/CA), (proteina//E/71/CA);



Script PyMOL


load 1TEC.pdb

bg_color white;

hide all





show sticks, sitio;

util.cbaw sitio;





label (CA_sitio),"%s-%s" % (resn,resi);

set label_size, -0.6;

set label_color, black;

set dash_gap, 0;

set dash_radius,0.1;

set dash_color, yellow;

set ray_shadows,off;

ray;

png figura1.png;

Script PyMOL


@ meu_script.pml

Prática


Hemoglobina (2dn1.pdb)

Transportar oxigênio dos pulmões para as células

Formada por 4 subunidades (2 cadeias α e 2 cadeias β )

Cada subunidade contém um grupo heme

O oxigênio está ligado ao átomo de ferro

Dois resíduos de histidina (58 e 87 em α , 63 e 92 em β) são ligados ao átomo de ferro para catalizar a funçãon.

Prática


1. Mostrar o grupo heme

2. Mostrar o átomo de ferro no grupo heme

3. Mostrar os dois resíduos de histidina (somente da

cadeia A)

4. Mostrar os átomos de oxigênios

5. Criar uma imagens de alta resolução

Referências


1. http://www.pymol.org/

2. http://www.pymolwiki.org/

3. http://www.weizmann.ac.il/ISPC/eMovie.html

4. http://www.pdb.org/pdb/explore/explore.do?

structureId=1TEC


structureId=2DN1


structureId=1GCI

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