Swiss PDB Viewer

Swiss PDB Viewer

Swiss PDB Viewer - программа для работы с трехмерными структурами макромолекул. Разрабатывается Швейцарским институтом биоинформатики (Swiss Institute of Bioinformatics ).
Данная программа постоянно совершенствуется, появляются новые возможности. Поэтому имеет смысл отслеживать появление новых версий. Данная программа распространяется бесплатно. Её можно скачать из Interneta с нескольких серверов, являющихся зеркалами официального сайта. Один из таких адресов: www.belozersky.msu.ru/spdbv . Помимо самой программы Вам могут понадобиться некоторые дополнительные файлы, которые можно скачать с того же сайта. Что это за файлы и в какую директорию Swiss PDB Viewer их надо поместить написано там же.

Что можно делать с помощью Swiss PDB Viewer?

• Получить последовательность в однобуквенном коде для молекул имеющихся в виде трехмерных координат
• Сохранять для последующей работы фрагменты молекул (делает это корректнее, чем Rasmol)
• Посчитать доступность остатков воде
• Достроить молекулу по симметрии, применить матрицу, выбрать обоснованную систему координат
• Работать одновременно со многими PDB файлами
• Менять названия и нумерацию остатков
• Сохранять в одном PDB файле много PDB файлов
• Совмещать структуры в пространстве
• Выравнивать трехмерные структуры
• Использовать для не слишком изощренного моделирования, а именно: мутирование, удаление части молекулы, подбор и вставка подходящего участка цепи, оптимизация молекулы по энергии и т.д.

Система Layer’овВ Swiss PDB Viewer каждый PDB файл помещается в отдельный Layer (слой). В каждый данный момент Вы работаете лишь с одним слоем. Это означает, что все манипуляции производятся с содержимым одного слоя, все команды относятся лишь к содержимому этого слоя. Исключение составляют те случаи, когда Вы специально распространяете команду на все слои (а также вращения и перемещения посредством мыши). С каким именно слоем Вы работаете в данный момент либо написано в левом верхнем углу окна, либо выделено красным.


Слой может быть

• Активным (т.е. доступным для манипуляций) или же неактивным.
• Видимым (т.е., отображенным в графическом окне) или невидимым.
• Подвижным или же неподвижным. Когда Вы вращаете или перемещаете изображение в графическом окне, ваши действия влияют лишь на подвижные слои.

Все перечисленные свойства слоев независимы друг от друга: например, слой может быть активным и при этом невидимым. Активный слой всегда ровно один.

В каждом слое содержится множество групп (обычно группа - это аминокислотный или нуклеотидный остаток), часть которых выделена ("selected").

Загрузка файлов. Сохранение результатов.

1. Swiss PDB Viewer работает с файлами в pdb-формате, имеющими расширение .pdb или .ent
2. Если Вы загружаете в Swiss PDB Viewer несколько копий одного и того же файла, то для того, чтобы не запутаться с каким именно файлом Вы в данный момент работаете лучше всего сразу переименовать Layer (пункт меню Edit -> Rename current layer)
3. Swiss PDB Viewer пересчитывает координаты атомов при вращениях, перемещениях, удалении-приближении изображения. При сохранении результатов будут записаны новые координаты и не останется шапка PDB-файла. Поэтому будьте внимательны!
   Существует 2 способа обезопаситься от уничтожения исходного файла : 1) открывать файл только для чтения (пункт меню File ->Open PDB file – в появившемся для выбора файла окне отметить галочкой пункт “Открыть только для чтения”); 2) в момент сохранения файла дать ему другое имя.
4. Swiss PDB Viewer позволяет сохранить все этапы работы. А именно:

• Layer – все содержимое активного слоя, в т.ч. воду и т.п.
• Выделенный фрагмент активного слоя.
• Последовательность в формате Fasta
• Project – все Layer’ы, загруженные в Swiss PDB Viewer (в этом случае при повторном открытии сохраняется раскраска, выделение и все прочее; зато файл непригоден для работы с другими программами, в частности, RasMol-ом).
• Выравнивание
• Изображение

Система оконSwiss PDB Viewer –это система окон, в которой за каждым окном закреплены определенные функции.
Какие бывают окна (примерно в порядке убывания важности):

• Меню + Toolbar
• Графическое окно
• Control Panel
• Layer Infos
• Alignment
• Ramachandran Plot
• Информация о программе
• Logfile о загрузке PDB-файла, дополнении боковых цепей и т.п.
• Информация о данном PDB-файле
• Результаты работы отдельных команд (найденные паттерны, electron density map, результаты оптимизации по энергии и пр.)

       Как открываются окна?
Часть окон появляется автоматически, другие надо открывать вручную (Пункт меню Window -> поставить галочку возле Control Panel, если Вам нужно открыть окно Control Panel, или возле Alignment, если Вам нужно открыть окно Alignment ).
Подробнее о некоторых окнах:Меню + Toolbar

Окно появляется автоматически при загрузке Swiss PDB Viewer. Это основное окно для загрузки, сохранения и манипуляций с загруженным файлом.

Система меню – разворачивающиеся вниз панели с командами и опциями – стандартна для Windows. Ниже расположены иконки. Несколько слов о некоторых из них.

• Самая левая иконка – центрирование. Помещает изображение загруженных молекул в пределы графического окна. Полезна, когда в результате манипуляций молекулы оказались за пределами окна или Вы хотите увидеть все загруженное целиком.
• Следующие три – иконки для перемещения изображений

1. Ладонь – перемещение вправо – влево, вверх вниз
2. Прямоугольник - увеличить – уменьшить изображение
3. Закругленная стрелка – вращение

• Следующие три – иконки для измерения расстояний и углов между атомами
• Иконка со знаком вопроса и надписью LEU 41 – позволяет "идентифицировать" атом (определить название цепи, название остатка, название атома, его номер) и поставить метку у данного остатка или атома.
• Иконка с глазом, кругом и надписью 1А – позволяет показать/скрыть атомы, которые находятся на определенном расстоянии от выбранного атома.
• Иконка с глазом и стрелками сходящимися в одну точку – центрирование молекулы по определенному атому.
• Иконка с точками красного и зеленого цвета и стрелкой – установка одной молекулы на другой (возможно только, если загружено более одной молекулы).
• Mutation – замена остатков на другие
• Torsion – изменение торсионных углов при моделировании

Ниже иконок
изображение странички – позволяет просмотреть PDB файл как текстовый.
Слова Move All сменяется на Move Selection при щелчке по слову – движение всей молекулы/выделенной части

Окно Layer Infos

Окно надо открывать вручную (Пункт меню Window -> поставить галочку возле Layer Infos)


Основное средство для работы со многими слоями.
Для чего использовать?

• Переключение между layer’ами. Имя активного в данный момент layer’а выделено красным.
• Визуализация layer’а

Vis - видим
Ca – показывать только остов
Side – показывать боковые цепи

• Подвижность – неподвижность layer’а

Mov – layer подвижен. Подвижный layer движется относительно неподвижного.

• Контроль

Sel - сколько остатков выделено.
Как использовать?Layer Infos — это таблица, где в начале строки название слоя (кстати поэтому существенно, чтобы каждый layer имел свое собственное название отличное от других). Заголовки столбцов разные функции визуализации и проч. Галочкой (просто щелчок мышью в нужном месте таблицы) отмечается необходимая функция.

Окно Control Panel

Окно надо открывать вручную (Пункт меню Window -> поставить галочку возле Control Panel) Основной инструмент для выбора выделенного множества (selection) и визуализации внутри одного layer’a. В каждый данный момент в Control Panel загружен только 1 layer.
Control Panel – это таблица, где каждому остатку соответствует одна строчка. В столбцах – разные параметры визуализации. Галочками активизируются нужные параметры. Остатки записываются в следующем виде:
A h Ala83 или B s Ser12
Где A и B обозначение цепи, h – альфа спираль, s – бета тяж, далее название остатка и его номер.
Заголовки столбцов:
Group - группами здесь называются цепи,а/к остатки,атомы воды,металлов, и т.д.

Show – видим/невидим данный остаток

Side - показывать боковые цепи
Labl – показывать ярлык остатка
:: - показывать Ван-дер-Ваальсовы сферы (лучше не использовать-зачастую потом нельзя убрать это изображение)Ribn -Col - окраска
BS – окраска чего (BS=backbone+side, B=backbone, S=sidechain, R=ribbon, L=label, U=surface)

Выделение
Выделение множества групп. Большинство команд (не все!) применяются к выделенному множеству.

• Выделение цепи – щелчок мышкой по букве обозначающей цепь.
• Выделение альфа спирали или бета тяжа - щелчок мышкой по букве h или s
• Выделение остатка - щелчок мышкой по названию остатка
• Выделение участка цепи с 83 по 94 остаток включительно - щелчок мышкой по остатку 83 (напр., Ala83), затем нажать клавишу Shift и удерживая ее щелчок мышкой по остатку 94 (напр., Ser94).
• Выделение нескольких остатков (напр., Ala83, Ser94, Arg15) - щелчок мышкой по остатку 83 (напр., Ala83), затем нажать клавишу Ctrl и, удерживая ее, щелчок мышкой по остатку 94 (напр., Ser94), затем , удерживая клавишу Ctrl, щелчок мышкой по остатку 15 (напр., Arg15) и т.д.
• Добавление к выделенному - нажать клавишу Ctrl, затем , удерживая клавишу Ctrl, щелчок мышкой по названию остатка либо по названию цепи.
• Отмена выделения. Необходимо помнить, что каждое следующее выделение отменяет предыдущее (за исключением специально проделываемых действий описанных в предыдущем пункте). Поэтому, чтобы отменить выделение надо просто выделить что-то другое.

Визуализация

• Визуализация остатка – галочка напротив остатка в столбце Show
• Визуализация выделенного – выделить необходимое, затем щелчок по заголовку в столбце Show
• Визуализация всего столбца - нажать клавишу Shift и удерживая ее щелчок мышкой внутри столбца Show.
• Отмена визуализации всего столбца - нажать клавишу Shift и удерживая ее повторить щелчок мышкой внутри столбца Show

Окраска в Control Panel
Окраска в Control Panel не исчезает после того, как выделено новое множество. Это позволяет раскрашивать разные участки в разные цвета по своему усмотрению.
Окраска выделенного - выделить необходимое, затем щелчок по заголовку в столбце Col, в развернувшейся панели выбрать цвет. Если в этот момент нажать Cancel, то выделение будет окрашено в черный цвет. Поэтому цвет лучше указать.Окраска из пункта меню Color (в Toolbar)

Отличия от окраски в Control Panel:

1. Применяется ко всему Layer’у.
2. Затирает предыдущую окраску, в том числе окраску заданную из Control Panel
3. Окрашивает содержимое Layer’а по заданным параметрам , по типу атомов, по функциям. Например, по вторичной структуре или по доступности поверхности воде.

Окно Alignment

Окно надо открывать вручную (Пункт меню Window -> поставить галочку возле Alignment)

В данном окне представлена последовательность в однобуквенном коде. Очень удобно, чтобы найти нужный остаток в графическом окне.

Как использовать?

Выбрать мышкой нужный остаток в окне Alignment – при этом в графическом окне данный остаток будет мерцать

----------------------------------------------

http://spdbv.vital-it.ch/disclaim.html
http://www.rcsb.org