Jayden

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使用 ChimeraX 绘制晶体结构小分子密度

Intro#

你需要:

  1. 已安装 ChimeraX
  2. 晶体结构坐标 PDB 文件
  3. 和 PDB 文件对应的电子密度 mtz 文件

本文以 7VH8 为例,参照这篇文章得到 PDB 和 MTZ 文件。

TL;DR#

  1. 打开 ChimeraX 安装 Clipper,有两种安装方式:

    1. 图形界面中,在 Tools -> More Tools... 中找到安装即可。
    2. 执行 toolshed install clipper 命令进行安装。
  2. 打开 PDB 文件后,将 mtz 文件拖入,会出现弹窗,选择对应的 PDB。
    选择对应的 PDB 文件
    打开后应该是这样的:
    导入 PDB 及 MTZ 文件

  3. 展示密度:

    1. 我们先将背景颜色改为白色:

      set bgcolor white
      
    2. 随后选中小分子:

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

      clipper isolate sel surroundDistance 0 contextDistance 5 maskRadius 2.5 hideSurrounds true focus true
      
      参数描述
      sel指的是当前选中的原子(即小分子)
      surroundDistance指定扩展选择的距离,默认为 0 埃。这个参数决定了除了选中的原子外,额外包括哪些原子来计算地图覆盖区域。
      contextDistance这个参数设置了额外显示的上下文区域的距离,默认为 5 埃。这些原子会被显示但不会被地图覆盖。
      maskRadius指定地图掩码的半径,默认为 3 埃。这决定了地图在选定区域周围延伸多远。
      hideSurrounds如果为 true,不在 surroundDistance 范围内的原子将被隐藏(卡通显示不受影响)
      focus如果为 true,视图将重置并居中显示覆盖区域

      展示小分子附近的密度

    4. 调整 Contour Level 并赋予颜色:

      需要注意的是:Coot 和 ChimeraX 所采用的 Contour Level 存在差异:

      软件Contour Level
      Coot默认使用标准差 (sigma) 单位来表示等值线水平 (尽管在软件中显示为 rmsd)。
      当在 Coot 中设置 Contour Level 为 1.0 时,它实际上表示显示密度值大于或等于平均密度加上 1.0 个标准差的区域。
      ChimeraX通常以绝对电子密度值(electron/ų)来表示等值线水平。
      当运行命令 volume #1 level 1.0 时,它表示显示密度值等于或大于 1.0 electron/ų 的区域。

      因此:

      • 如果希望在 ChimeraX 中以标准差 (standard deviation) 为单位设置等值线水平,可使用 sdLevel,这与 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) 为单位设置等值线水平,可使用 rmsLevel.

      volume #1.1.1.2 sdLevel 1.0 color blue
      

      Contour Level

      • 这里可以使用 color blue 来赋予颜色。

      对于 mFo-Fc 差异图,你可能想要设置正负值:

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

      [!TIP]

      如果 ChimeraX 中间有一个指示三轴中心,你可以通过 cofr show false 来关闭它。

    5. 对光影和颜色进行简单调整后,一张漂亮的图就制作完成了。
      成片

Outro#

网上有很多教你如何对冷冻电镜密度进行展示和着色的教程,而晶体结构似乎较少,希望对你有帮助。

欢迎留言讨论。

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


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