UCSF ChimeraX（简称ChimeraX）是生物计算、可视化和信息学资源（RBVI）继UCSF Chimera之后推出的下一代分子可视化工具。ChimeraX可以免费下载，供学术、政府、非营利组织和个人使用。

官网地址：

https://www.cgl.ucsf.edu/chimerax/

在上期的推文中一木为大家分享了ChimeraX的基本用法，本期内容在上期推文的基础上继续为大家介绍在ChimeraX进行氢键分析、原子接触、突出显示以及序列展示。

氢键分析

我们依然以人类Abl激酶与抗癌药物伊马替尼的复合物结构为例，我们需要找到伊马替尼与蛋白之间的氢键作用。

ChimeraX中有多种方式可以进行选择，可以通过Ctrl+左键选择任意原子，然后通过键盘上的“↑”和“↓”箭头来扩大和缩小选择；比如先选中伊马替尼上的任意原子，然后通过键盘的“↑”来将选择扩展到整个残基。

此外，我们也可以通过在菜单栏点击“Select... Residues... STI”来选择配体分子，或者输入命令：

Command: select :sti

我们还可以在“Log”面板中找到“Non-standard residues”表格，在表格中选择名称来进行选择。下面可以通过命令来将视角集中在选择上，并且隐藏所有其它原子：

Command: view sel

Command: hide ~sel

下面我们使用“H-Bonds”工具来分析氢键，在菜单栏点击“Tools... Structure Analysis... H-Bonds”打开“H-Bonds”面板，在这里可以设置一些氢键的参数，比如识别为氢键的距离、角度，氢键的颜色、样式等。本例中我们需要注意要选择以下的选项：

Limit by selection: with at least one end selected，该选项表示只分析氢键涉及当前选择的原子，即我们当前选择的配体分子；

Reveal atoms of H-bonding residues，该选项表示显示所有氢键所需的原子，比如氢原子；

Log，该选项表示在“Log”面板记录每个氢键的信息。

设置完成后，点击“Apply”或“OK”执行分析即可。

分析完成后，我们可以在“Log”面板看到日志文件列出了五个氢键。

同样的计算，我们可以使用命令也实现同样的效果：

Command: hbonds :sti reveal true log true

在可视化窗口中可以看到，这些氢键表示为虚线，有些虚线是链接到了丝带上，而并没有显示原子；

此时，我们可以使用命令来显示丝带结构的同时显示骨架原子：

Command: cartoon suppress false

分析所有相互作用

除了氢键外，我们可能需要分析其它的相互作用，此时可以使用“Contacts”工具分析所有的原子接触。使用方法也基本与氢键分析类似，在菜单栏点击“Tools... Structure Analysis... Contacts”打开“Contacts”面板；

同样的，我们勾选以下参数：

Limit by selection: with at least one end selected

Reveal atoms of interacting residues

Log

即分析配体分子与蛋白之间的相互作用，并且显示配体上参与相互的原子，结果记录在“Log”中，然后点击“Apply”或“OK”执行分析即可。

日志文件记录了136个与配体相关的原子接触；

同样的计算也可以通过命令来实现相同的效果：

Command: contacts :sti makePseudobonds false reveal true log true

下面我们可能需要对残基添加标签，可以输入以下命令：

Command: label @@display

删除水分子也是很常用的操作，可以通过以下命令来隐藏溶剂和清除选定内容：

Command: hide solvent

Command: select clear

突出展示关键氨基酸残基

在分析蛋白-配体相互作用时，我们通常需要关注产生相互作用的残基、其它关键残基（比如不直接参与结合的残基可能通过改变蛋白质的构象、灵活性或稳定性而导致耐药性）等，这时就需要我们对氨基酸残基进行分组命名，如：

Command: name resist :250,253,256,301,315,317,320,351,373,381

此时，我们输入的10个氨基酸被命名为“resist”，方便之后进行单独处理。比如我们对这10个残基进行着色，以突出显示：

Command: color resist & C gold target al

此时，我们注意到有五个残基（253、256、315、317和381）被着色展示出来，这几个残基与伊马替尼形成氢键和/或接触相互作用，而其它五个没有产生相互作用的残基尚未显示出来。

如果我们需要让这10个残基都显示出来，可以输入以下命令：

Command: show resist

为了让这10个残基更加明显，一个非常有效的方法是改变它们的风格，例如：

Command: style resist ball

Command: view resist clip false

此时，这10个残基显示为球棍模型，并且缩小视图。

当视图缩小时，可以注意到标签也跟着变小了，我们可以输入以下命令来调整标签的大小（默认为0.7 ?）：

Command: label height 1.0

查看蛋白序列

可以在“Sequence Viewer”来查看蛋白质序列，通过序列我们也可以快速的选择特定的残基。输入以下命令来在序列查看器中显示特定的序列：

Command: seq chain /A

在序列窗口中可以看到不同的结构类型会以颜色进行区分，如螺旋结构、折叠结构、loop等，通过鼠标单击可以快速的选中某类结构。同样的可以选择特定的氨基酸残基，当我们在可视化窗口中选择某残基时，在序列窗口也会以绿色高亮显示，方便我们进行定位。

参考资料：

1. https://www.cgl.ucsf.edu/chimerax/

2.https://www.cgl.ucsf.edu/chimerax/docs/user/tutorials/binding-sites.html

转自：叮当学术

文章来源于AIDD Pro ，作者一木

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