高質量PyMOL做圖教程

前言

上一期,小編教你們使用殷賦雲計算平臺(http://cloud.yinfotek.com)重現了一篇2018年文獻《【文獻重現】D715-2441 抑制劑與PB2蛋白的結合模式研究》的分子對接計算結果。然而,要發表高質量SCI文章,還須要製做高質量的Figure。本期,我將帶你們使用PyMOL軟件(搭配Photoshop、MS Powerpoint)繪製D715-2441與PB2cap的結合模式圖。html

咱們先來看一張成品圖:
在這裏插入圖片描述微信

研究背景

根據上期的分析結果,咱們得到如下相互做用:工具

一、化合物D715-2441的芳環夾在氨基酸殘基H357和F404之間並造成π-π堆積做用,還與F404造成疏水做用;字體

二、化合物苯環上的羥基與E361的羧基和K376的N+原子造成氫鍵做用,另外一個羥基與F404的O原子造成氫鍵做用;雲計算

三、化合物吡喃酮環酯基與K339的N+原子和H357的咪唑基造成鹽橋做用。插件

軟件工具

製做一張精美的結合模式圖須要用到三款軟件:PyMOL(及其插件center_of_mass.py)、Photoshop(PS)和MS PowerPoint(PPT)軟件。命令行

在微信公衆號(殷賦科技)首頁回覆「pymol」便可得到相關軟件、插件的下載連接,PyMOL安裝教程請瀏覽《PyMOL及其插件安裝教程》。htm

操做步驟

PyMOL做圖一般是對特定對象進行展現形式、顏色、字體等方面的修飾。PyMOL的精髓在於命令行與鼠標的配合使用,本文高度依賴命令行,請作好心理準備(若是真的很厭倦命令行,請使用殷賦雲計算平臺的做圖工具)。大多數命令格式較爲一致,請注意總結概括。對象

1. 前期準備工做
下載蛋白-配體複合物文件(rli-D715-2441-1.pdb):登陸平臺 -> 進入任務詳情頁 -> 查看相互做用分析 -> 下載文件。blog

咱們先來看平臺上的結合模式圖:
在這裏插入圖片描述
平臺提供了至關清晰好看的圖,只要將鼠標放在圖上,右鍵下載便可。對於通常用戶,這樣的圖已經足夠發文章了。從此,咱們還將添加更多細節控件,讓你在平臺上點點鼠標便可輕鬆完成本篇文章的核心內容,製做一張高質量圖片。敬請期待!

2. PyMOL做圖
2.1. 設定工做目錄,打開文件
打開PyMOL軟件,導入剛纔下載的複合物PDB文件(rli-D715-2441-1.pdb)。

注意:有兩種方法導入文件,一種是鼠標點擊菜單欄File -> Open…,另外一種是經過命令行。在這裏,咱們採用命令來操做,由於這樣能夠同時把工做目錄設置好,方便後續保存文件。

假設咱們的工做目錄爲D:\demo。注意:路徑中不要有中文和空格,這是致使不少計算類軟件(尤爲是免費軟件)出現問題的緣由。

在PyMOL上界面或下界面的命令輸入框輸入如下命令(PyMOL>表示這是PyMOL的命令),每行輸入完畢後按【Enter】鍵:
在這裏插入圖片描述在這裏插入圖片描述
2.2. 設置操做對象

結合模式圖一般涉及到受體(蛋白)與配體(小分子化合物)兩部分(有的還可能涉及水分子、金屬離子、輔酶;等等),需爲之分別設置對象,以便後續操做。設置配體對象:按照下圖順序,將配體設置爲lig對象。在這裏插入圖片描述
設置關鍵殘基對象:關鍵殘基包括:A鏈的K33九、H35七、E36一、K376和F404。因爲該蛋白只有一條鏈,在使用命令選擇殘基時,能夠不用指定鏈名。按照下圖順序,將關鍵殘基設置爲res對象。
在這裏插入圖片描述
2.3. 顯示所需,隱藏多餘
在PyMOL中輸入如下命令:
在這裏插入圖片描述
而後,進行鼠標操做:
在這裏插入圖片描述
2.4. 繪製相互做用力
前面說過,命令行和鼠標的配合是很重要的。這裏再簡單講講鼠標的幾個操做用法:

A) 拖動鼠標左鍵:按住右鍵,任意方向拖動鼠標,使視圖轉動;

B) 上下拖動鼠標右鍵:按住右鍵,上下拖動鼠標,使視圖縮放;

C) 拖動鼠標中間滾輪:按住滾輪,任意方向拖動鼠標,使視圖移動;

D)滾動鼠標中間滾輪:拉進或拉遠鏡頭,使近處原子逐漸顯示或隱藏。

咱們參照平臺給出的結合模式圖(本文第二張圖),經過下面的鍵鼠操做來繪製相互做用力。

繪製π-π堆積與鹽橋做用

首先,確保鼠標模式(Mouse Mode)爲Viewing狀態,選擇(Selecting)模式爲Atoms狀態(位置在PyMOL右下方)。而後,按照下面步驟操做:在這裏插入圖片描述而後,點擊PyMOL菜單欄的Wizard -> Measurement,而後根據示意圖點擊剛纔建立的小球,兩兩一組,便畫出虛線(相應地,生成對象measure01~05)。在這裏插入圖片描述
繪製其餘做用力

採用相同的辦法,把氫鍵和疏水做用也畫出來。因爲這些做用力的兩端恰好落在原子上,所以,不用繪製小球。
在這裏插入圖片描述
2.5. 最後加工
爲方便調整,也爲圖片規格符合要求(一般,出版社要求全版圖片寬度≤2000像素,半版圖片寬度≤1000像素,分辨率≥300 dpi),咱們將PyMOL界面放大或靠邊最大化,並將上半部分的對話框往上拉到最小,讓視圖最大。而後放大、擺動視圖至合適的角度,使盡量清晰地看到各關鍵細節。

基本的建立工做已經完成,接下來進行細緻的修飾。
在這裏插入圖片描述咱們還可按下圖步驟微調cartoon樣式:
在這裏插入圖片描述
還可移動label的位置(設置Mouse Mode爲Editing模式後,按住Ctrl鍵,用鼠標左鍵或右鍵拖動label;必要時,可先將cartoo隱藏起來,等調整好label後,再顯示出來),讓視圖更清晰。通過上述一系列操做,獲得下圖:
在這裏插入圖片描述
2.6. 生成圖片
上面的圖已經能夠發表文章了,但爲了更好看,還須要進行一步:光線追蹤(Ray tracing)。

繼續使用命令:
在這裏插入圖片描述
至此,咱們拿到3張圖片:focus.png、label.png和overview.png。下面講述如何使用PS處理這些圖片。

3. 使用PS添加字體
打開PS,將focus.png文件拖進界面。此時,圖片背景可能有一排排的灰色格子,這是由於PyMOL生成的png圖片背景是透明的。只須要將圖片設爲背景圖層(默認背景顏色是白色,若是不是,請自行更改),便可去除格子,獲得白色背景的圖片。操做以下:
在這裏插入圖片描述
而後,參照label.png文件,爲focus圖添加文字標籤。

按字母T鍵,而後左鍵點擊圖片任意地方,便可輸入文字內容,完成後按右側小鍵盤的Enter鍵(並不是平時使用的字母鍵盤Enter鍵,二者功能在PS中略有差別)或者乾脆點擊工具欄上的打勾標識(下圖右端)。在輸入內容以前,還要調整一下字體大小、樣式和顏色,好比設爲Times New Roman字體,Bold樣式和黑色。
在這裏插入圖片描述並給文字添加白色描邊,以便在顏色接近的圖片區域中也能清楚辨認。
在這裏插入圖片描述
按住Ctrl+Alt,點擊並拖動標籤至其餘需添加標籤的位置,便可複製出一個新的標籤,而後修改文字內容便可。依次添完全部標籤,並放置合適的位置。對於氫鍵距離,咱們設置的字體大小爲18。

將當前狀態保存爲focus.psd文件(Ctrl+Shift+S)。最後,合併圖層(Ctrl+Shift+E),再保存爲圖片focus.tif文件。因爲PyMOL生成的圖片規格是2000像素 × 2000像素,300 dpi。咱們直接保存便可。若想更改規格,可按Ctrl+Alt+I鍵,根據提示修改相應的值。

至此,咱們便製做成可用於發表文章的高質量結合模式圖:在這裏插入圖片描述
4. 使用PPT製做成品圖
爲製做一張展現結合口袋在蛋白總體位置、並將口袋內的相互做用細節放大的圖片,咱們使用PPT將focus.tif和overview.png拼合並加以修飾。

一、 打開PPT,將圖片拖進同一界面(注意先把預設的東西清理掉),擺至合適位置;

二、 點擊focus圖,設置圖片大小和邊框(見下圖);
在這裏插入圖片描述
三、 添加正方形,覆蓋蛋白口袋,大小爲6 cm × 6 cm,不填充顏色,邊框顏色和樣式與focus圖一致;
在這裏插入圖片描述
四、 添加兩條相同顏色的虛線,鏈接focus圖和正方形。

按Ctrl+A,將所有圖片和圖形選上,再按Ctrl+G,即合併爲一個圖。右鍵單擊圖片,選擇「保存爲圖片」,保存爲combine.tif文件便可。打開圖片會發現,有一些區域的背景是透明的,可用PS處理,按上面所述設置背景顏色。最後調整畫布和圖象大小,保存文件便可。

注意:從PPT保存出來的圖片的像素會發生變化(下降),儘管再用PS處理,仍難免質量損失。爲從PPT保存成高清圖片(300 dpi),須要一番設置。因爲操做複雜,在這裏不詳細展開。感興趣的朋友能夠參考這裏的操做:

http://www.360doc.com/content/18/0621/17/7669533_764184334.shtml

最後,讓咱們好好欣賞這件精美的做品吧。祝你們作優質圖片,發高分文章!

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