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sijifengsd银虫 (小有名气)
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[交流]
【经验】用Modeller补全残基学习心得已有8人参与
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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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