手把手教你作出大神级蛋白结构图（基础篇）- PyMOL 最新版本教程

大家在阅读nature等高分文献时，是不是会经常发现像下面这些让人过目不忘的蛋白质结构图。

像这样的

有没有发现，原来抽象晦涩的蛋白结构突然变得清晰易懂了呢？

看了标题的同学就会知道，这些图都是用PyMOL这个软件做出来的，那么什么是 PyMOL 呢？软件以Py+MOL命名：“Py”表示它是由一种计算机语言Python所衍生出来的，“MOL”表示它是用于显示分子（英文为molecule）结构的软件。它是一个开放源码，由Warren Lyford DeLano编写，并且由DeLano Scientific LLC将它商业化。

PyMOL的神奇魔力

1、界面介绍

大家打开PyMOL后，会看到下图所示的界面

这个界面分为2个窗口，上面的我们叫它外部GUI窗口（External GUI）下面的部分我们称之为Viewer Window。Viewer Window 又分为左右两块，左边用来显示结构图像（viewer），右边则是一个内部GUI窗口（Internal GUI）。Viewer自身包含了一个命令行（我们可以看到左下角的PyMOL>提示符），可以用来输入PyMOL命令；在Internal GUI的右上角我们可以看到五个用不同颜色区分开来的按键，A、S、H、L、C分别表示Action、Show、Hide、Label、Color五个单词。对应的含义我会在下面的实例中演示给大家。

基本操作

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基本鼠标操作

• 任意旋转图像： 对准图像的任意处点住鼠标左键然后移动鼠标。

• 放大/缩小图像： 对准图像的任意处点住鼠标右键然后移动鼠标：向上是缩小，向下则是放大。

• 移动图像： 对准图像的任意处按住鼠标中键或者滚轮，然后移动鼠标。

• 设定图像旋转中心： Ctrl＋Shift＋鼠标中键或滚轮。

• 移动剪切平面： Shift＋鼠标右键。鼠标上下移动：调整前剪切平面（离你近的）；鼠标左右移动：调整后剪切平面（离你远的）

这一项可能有点难理解，可以配合下面的示意图理解会更方便。

知道了基本的鼠标操作后，下面用一个蛋白结构显示的实例带各位小伙伴们看一看PyMOL到底是怎样显示蛋白的吧！

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基本显示操作

蛋白文件的基本格式是PDB，我们可以从www.pdb.org这个网站上下载到，这里小编就以1kim这个胸腺嘧啶核苷酸激酶的结构为例和大家讲解一下pdb文件是怎样显示的。加载这个文件有三种方法：在External GUI中选择File > Open，或者使用命令行：load ,在PyMol 2.0中这个操作变得更加简易，我们可以直接点击File，选择Get PDB，然后输入1kim,回车就可以直接下载到完整的PDB文件了。

得到下面这个图像：

这样的图像并不能清楚地显示蛋白质的二级结构，我们可以通过以下的路径让它显示得更清楚一些。点击S>as>cartoon,整个蛋白就以α螺旋和β折叠的形式显示出来但是全部都是绿色。

并没有清晰地分开，我们可以通过下面路径进行颜色上的区分，点击C>by ss> Helix Sheet Loop,这样就可以对不同的二级结构进行着色。（SS 即secondary structure ）

大家在文献里看到的蛋白结构的背景色一般都是白色的，但是PyMOL默认的背景色是黑色的，我们可以怎么做呢？大家可以试着如下图一样操作，在External GUI的上半部分窗口菜单内点击Display> Background> White,得到以下图像。