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PyMOL: Not just visualization 报告人：赵 聪 小组成员：卢良芝 袁志良 赵 玢 2016-1-16 PyMOL • 基于Python的Molecular结构显示软件 • 支持Windows、Linux、Mac OS • 6种版本，包含的功能不尽相同： Incentive PyMOL / Educational PyMOL AxPyMOL / Open Source PyMOL JyMOL / Mobile PyMOL • Mailing List中可以找到绝大部分问题的 解决方法 基于命令行的可视化软件 分子可视化软件种类繁多 • Swiss-PdbViewer • PyMOL • ViewLite、Discovery Studio、VMD…… 命令行的批处理优势 功能 作为分子可视化软件，其功能特点主要由以下几 个方面： 1.查看分子3D结构 2.图片艺术化 3.制作分子动力学动画 4.输出几何数据 5.提供PPT中可用的3D数据 6.开发私人可视化方案 查看分子3D结构 支持超过30种输入文件 输出的文件可以跨平台使用 简单的操作使任何人均可获得满意的效果 600余项参数设置、20余种表现形式使得 用户可以精确操控细节 查看分子3D结构示例 既能简单上手，又能操控细节。PyMOL如何实现 这种功能？ 查看分子3D结构示例-mask 不仅可以显示分子， 还可以通过附加相关 文件显示电子密度、 蛋白空穴等非分子结 构的信息。 图片艺术化 光线追踪ray 优化光影效果 根据需求自行 设置图像大小 制作分子动力学动画 简单的视频制作步骤 视频平滑化，关注 核心问题 输出几何数据 生成虚拟现实建模语言，可 供Maya、PovRay等软件或 3D打印机使用 提供PPT中可用的3D数据 通过Windows Power Point插件， AxPyMOL可以直接将数据保存在PPT中， 并可在演示过程中直接在PPT中展示预先 制作、渲染的三维结构数据。 可下载免费的AxPyMOL阅览插件，但不具 有其他功能 开发私人可视化方案 基于Java的JyMol开发组件使得开发人员 可以轻易开发出新的分子可视化程序、浏 览器插件、JavaWS应用等，节约时间和 成本。 熟悉PyMOL API(应用程序接口)的人员在 使用JyMOL API时无需重新学习。 • 分子结构可视化仅仅是目标之一 • 从“看到分子结构”出发，我们还能得到怎样 的信息？ 为结构分析的指明方向 胞红蛋白分子动力学模 拟表明，与CgbCO相比， L46FH81Q CgbCO中E10位 RSA下降，但侧链走向（χ1 角，N–Cα-Cβ-Cγ）未发生 显著变化，进一步分析表明 该处重要的保守氢键断裂， 并伴有残基整体移动。 通过将结构以血红素为 基准重叠在一起，发现E10 位残基部分性质的改变与所 处螺旋的弯曲、移动有关， 并可能存在新的氢键。 结构功能的联系 芋螺毒素Mr1.7与MrIC间仅相差 一个残基（His13与N13），且不在 二级结构区，但两者结构有一定差异， 功能上有巨大差异（受体亚型与IC50 不同）。 对比各类受体亚型对应的芋螺 毒素结构，发现α7受体可能需要C端 的Loop结构 α-CTX Amino acids sequencea Targets(IC50, nM)b Mr1.7 PECCTHPACHVSHPELC* α3β2 (53.1), α9α10 (187.5) MrIC PECCTHPACHVSNPELC* α3β2 (541.4), α9α10 (1833), α7 (2423) 结构预测与精修 目前蛋白结构预测的精度仍有欠缺，如何优化算法？ 在NMR解析蛋白溶液结构中，面对需要调整的诸多约束，如何确定调 整时的优先级？ Foldit 软件，全世界玩家共同解析蛋白结构、并对算法进行优化 总结 • PyMOL作为一款广泛应用的科技制图软件， 具有优异的分子可视化能力，可以满足人 们的需求。 • 看到分子结构往往并不是最终目的，而是 进一步分析、检测的手段 • 因此，PyMOL不仅仅是可视化 reference • / • http://fold.it/portal/ • 《Pymol学习笔记》 • Cong Zhao, et al. J. Biol. Inorg. Chem