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[交流]
【经验】用Modeller补全残基学习心得已有8人参与
最近专注于分子动力学的模拟研究。发现好多的蛋白质晶体结构或多或少的有一部分残基丢失了,要做动力学模拟,就需要把丢失的残基给补上。看文献发现比较公认的、又是免费的软件当属Modeller了。所以本人花了两个周的时间研究了这个软件的使用方法。现把个人的心得体会奉献出来,希望给需要的同学们提供点帮助:
首先大家可以到这个网站 申请个序列号,下载个免费的软件:
http://salilab.org/modeller/registration.html
安装成功就可用了。
这个软件要用到一些脚本文件,补全残基可以带着配体,水,也可以不带。
一 没有配体、水分子:
第一步 处理大分子pdb 文件,删除杂原子 和水分子等。
第二步 建立一个get_ali.py 脚本文件
# get sequece of the 2FMX PDB file, and write to an alignment file.
log.verbose()
env = environ()
env.io.atom_files_directories = ['.', '../atom_file']
code = '2FMX'
m = model(env, file=code)
aln = alignment(env)
aln.append_model(m, align_codes=code)
aln.write(code+'.seq')
第三步 :运行 modpv7 get_ali.py 产生一个sequence 文件:2FMX.seq
>P1;2FMX
structureX:2FMX: 13 :A:+556 :B:MOL_ID 1; MOLECULE GTP-BINDING PROTEIN SAR1B; CHAIN A, B; FRAGMENT RESIDUES 10-198; SYNONYM SAR1, GTBPB; ENGINEERED YES:MOL_ID 1; ORGANISM_SCIENTIFIC CRICETULUS GRISEUS; ORGANISM_COMMON CHINESE HAMSTER; ORGANISM_TAXID 10029; EXPRESSION_SYSTEM ESCHERICHIA COLI; EXPRESSION_SYSTEM_TAXID 562; EXPRESSION_SYSTEM_VECTOR_TYPE PLASMID; EXPRESSION_SYSTEM_PLASMID PET11D: 1.82:-1.00
SSVLQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLGRVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID
第四步:用产生的序列文件产生一个alignment.ali脚本文件:把上面的序列复制到脚本中
>P1;2FMX
structureX:2FMX.pdb: 13 :A:4872 :A:undefined:undefined:-1.00:-1.00
SSVL---QFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLGRVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID---
>P1;2FMX_fill
sequence:2FMX_fill: :A : :A ::: 0.00: 0.00
SSVLHJKQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLGRVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYIDLPO
注意:上面的一个序列是pdb源文件的残基,而下面是加上缺失残基的全序列。13 :A:4872 A:表示在源文件中开始和结束的残基序号。
第五步 建立一个select.py文件 ,在这个文件中我们只优化补全的那部分残基。
from modeller import *
from modeller.automodel import * # Load the automodel class
log.verbose()
env = environ()
# directories for input atom files
env.io.atom_files_directories = ['.', '../atom_file']
class MyModel(loopmodel):
def select_atoms(self):
return selection(self.residue_range('1:A', '9:A'),
self.residue_range('68:A', '73:A'),
a = MyModel(env,
alnfile = 'alignment.ali',
knowns = '2FMX',
sequence = '2FMX_fill')
a.starting_model = 1
a.ending_model = 2
a.make()
注释: 上面的'1:A', '9:A','68:A', '73:A' 是加入的那部分残基在从1开始中的序列编号;下面的红字表示可以改动的地方。class MyModel(automodel) 中的automodel也可以换成loopmodel,这样对已loop区的优化更好。
第六步 运行 mod9v7 select.py 结果提取pdb文件即可。
二 包含配体和水分子
第一步 大分子就不要处理了。
第二步 建立一个get_ali.py 脚本文件
# get sequece of the 2FMX PDB file, and write to an alignment file.
log.verbose()
env = environ()
env.io.atom_files_directories = ['.', '../atom_file']
code = '2FMX'
m = model(env, file=code)
aln = alignment(env)
aln.append_model(m, align_codes=code)
aln.write(code+'.seq')
第三步 :运行 modpv7 get_ali.py 产生一个sequence 文件:2FMX.seq
>P1;2FMX
structureX:2FMX: 13 :A:+556 :B:MOL_ID 1; MOLECULE GTP-BINDING PROTEIN SAR1B; CHAIN A, B; FRAGMENT RESIDUES 10-198; SYNONYM SAR1, GTBPB; ENGINEERED YES:MOL_ID 1; ORGANISM_SCIENTIFIC CRICETULUS GRISEUS; ORGANISM_COMMON CHINESE HAMSTER; ORGANISM_TAXID 10029; EXPRESSION_SYSTEM ESCHERICHIA COLI; EXPRESSION_SYSTEM_TAXID 562; EXPRESSION_SYSTEM_VECTOR_TYPE PLASMID; EXPRESSION_SYSTEM_PLASMID PET11D: 1.82:-1.00
SSVLQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLGRVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID
第四步:用产生的序列文件产生一个alignment.ali脚本文件:把上面的序列复制到脚本中
>P1;2FMX
structureX:2FMX.pdb: 13 :A:4890 :A:undefined:undefined:-1.00:-1.00
SSVL---QFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLGRVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID---.wwwwwwwwwwww
>P1;2FMX_fill
sequence:2FMX_fill: :A : :A ::: 0.00: 0.00
SSVLHJKQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLGRVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYIDLPO. wwwwwwwwwwww
注意:到这一步和上面有区别了,因为有配体和水分子就要在序列的后面加上”.(表示配体,有几个配体杂原子加几个点)” 和”w(表示水分子,有几个加几个w)”。如果水分子和配体时单独成链的要加/例如:/. Wwwwwwwwwwww,或者 . /wwwwwwwwwwww
第五步 建立一个select.py文件 ,在这个文件中我们只优化补全的那部分残基。
from modeller import *
from modeller.automodel import * # Load the automodel class
log.verbose()
env = environ()
env.io.water = True
env.io.hetatm = True
# directories for input atom files
env.io.atom_files_directories = ['.', '../atom_file']
class MyModel(loopmodel):
def select_atoms(self):
return selection(self.residue_range('1:A', '9:A'),
self.residue_range('68:A', '73:A'),
a = MyModel(env,
alnfile = 'alignment.ali',
knowns = '2FMX',
sequence = '2FMX_fill')
a.starting_model = 1
a.ending_model = 2
a.make()
注释:这里加入了env.io.water = True env.io.hetatm = True还识别水分子和配体。
第六步 运行 mod9v7 select.py 结果提取pdb文件即可
三 复杂点的 比如两条链的
第一步 下载pdb
第二步 建立一个get_ali.py 脚本文件
# get sequece of the 2FMX PDB file, and write to an alignment file.
log.verbose()
env = environ()
env.io.water = True
env.io.hetatm = True
env.io.atom_files_directories = ['.', '../atom_file']
code = '2FMX'
m = model(env, file=code)
aln = alignment(env)
aln.append_model(m, align_codes=code)
aln.write(code+'.seq')
注:这里直接用env.io.water = True nv.io.hetatm = True 会直接把配体、水给你表示出来
第三步 :运行 modpv7 get_ali.py 产生一个sequence 文件:2FMX.seq
>P1;2FMX
structureX:2FMX: 13 :A:+556 :B:MOL_ID 1; MOLECULE GTP-BINDING PROTEIN SAR1B; CHAIN A, B; FRAGMENT RESIDUES 10-198; SYNONYM SAR1, GTBPB; ENGINEERED YES:MOL_ID 1; ORGANISM_SCIENTIFIC CRICETULUS GRISEUS; ORGANISM_COMMON CHINESE HAMSTER; ORGANISM_TAXID 10029; EXPRESSION_SYSTEM ESCHERICHIA COLI; EXPRESSION_SYSTEM_TAXID 562; EXPRESSION_SYSTEM_VECTOR_TYPE PLASMID; EXPRESSION_SYSTEM_PLASMID PET11D: 1.82:-1.00
SSVLQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLGRVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID/SSVLQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDPTLHPTSEE
LTIAGMTFTTFDLGVWKNYLPAINGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEE
RLREMFGLYGQTTGKGSVSLKELNARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID/.x/.$x/wwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwww/wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww*
第四步:用产生的序列文件产生一个alignment.ali脚本文件:把上面的序列复制到脚本中
>P1;2FMX
structureX:2FMX.pdb: 13 :A:4872 :B:undefined:undefined:-1.00:-1.00
---------SSVLQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLG------RVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID/---------SSVLQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKD-------PTLHPTSEE
LTIAGMTFTTFDLG-------VWKNYLPAINGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEE
RLREMFGLYGQTTGKGSVSLKELNARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID/.x/.$x/wwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwww/wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww*
>P1;2FMX_fill
sequence:2FMX_fill: :A : :B ::: 0.00: 0.00
HHHHHHSGFSSVLQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEELTIAGMTFTTFDLGGHIQARRVWKNYLPAI
NGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEERLREMFGLYGQTTGKGSVSLKEL
NARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID/HHHHHHSGFSSVLQFLGLYKKTGKLVFLGLDNAGKTTLLHMLKDDRLGQHVPTLHPTSEE
LTIAGMTFTTFDLGGHIQARRVWKNYLPAINGIVFLVDCADHERLLESKEELDSLMTDETIANVPILILGNKIDRPEAISEE
RLREMFGLYGQTTGKGSVSLKELNARPLEVFMCSVLKRQGYGEGFRWMAQYID/.x/.$x/wwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwww/wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww
wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww*
第五步 建立一个select.py文件 ,在这个文件中我们只优化补全的那部分残基。
from modeller import *
from modeller.automodel import * # Load the automodel class
log.verbose()
env = environ()
# directories for input atom files
env.io.atom_files_directories = ['.', '../atom_file']
env.io.water = True
env.io.hetatm = True
class MyModel(loopmodel):
def select_atoms(self):
return selection(self.residue_range('1:A', '9:A'),
self.residue_range('68:A', '73:A'),
self.residue_range('196:B', '204:B'),
self.residue_range('240:B', '246:B'),
self.residue_range('270:B', '276:B'))
a = MyModel(env,
alnfile = 'ali-ligand.ali',
knowns = '2FMX',
sequence = '2FMX_fill')
a.starting_model = 1
a.ending_model = 2
a.make()
注释:这里因为有两条链所以编号时B链的是在A链的基础上编的
第六步 运行 mod9v7 select.py 结果提取pdb文件即可上面说的只是一些基本的东西,要想深入的学好Modeller 还要花点时间看看在线的tutorial
http://salilab.org/modeller/tutorial/
[ Last edited by lei0736 on 2009-11-24 at 22:03 ] |
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