使用 ChimeraX 绘制晶体结构小分子密度

Intro

你需要：

已安装 ChimeraX

晶体结构坐标 PDB 文件

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

打开 ChimeraX 安装 Clipper，有两种安装方式:

图形界面中，在 Tools -> More Tools... 中找到安装即可。

执行 toolshed install clipper 命令进行安装。

打开 PDB 文件后，将 mtz 文件拖入，会出现弹窗，选择对应的 PDB。

打开后应该是这样的：

展示密度：

我们先将背景颜色改为白色：

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set bgcolor white

随后选中小分子：

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sel #1.2:4WI

仅展示小分子附近的密度：

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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

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/Å³）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/Å³ 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.

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volume #1.1.1.2 sdLevel 1.0 color blue

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：

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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。

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。

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