結(jié)構(gòu)生物學(xué)作為一門發(fā)展迅速的學(xué)科，蘊(yùn)藏著無數(shù)個(gè)為伊消得人憔悴的科學(xué)問題。同樣，結(jié)構(gòu)生物學(xué)也擁有驚人潛力與大片的「藍(lán)海」。

施一公和顏寧兩位院士的研究令我們看到了結(jié)構(gòu)生物學(xué)的魅力，有別于傳統(tǒng)的生物學(xué)，它更側(cè)重于剖析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)去闡釋功能。也正因如此，其他科研人總是會(huì)感嘆于結(jié)構(gòu)生物學(xué)那令人羨慕的發(fā)文速度……

在當(dāng)下的科研中，即使是其他方向的研究，也會(huì)涉及到分子結(jié)構(gòu)的研究。而在這時(shí)候，PyMOL 軟件給無疑是所有從事結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究工作者的強(qiáng)大助力。

只要掌握了 PyMOL，不僅能讓你在研究分子構(gòu)造時(shí)得心應(yīng)手，更能讓你的論文圖片變得更加專業(yè)精美！

圖片來源：PyMOL 官網(wǎng)

接下來本期小編帶領(lǐng)大家遨游學(xué)術(shù)之海，領(lǐng)略 PyMOL 軟件的神秘魅力。

PyMOL ：從入門到……

PyMoL 軟件以「Py+MoL」命名，Py 表示該軟件由計(jì)算機(jī)語言 Python 衍生而來，MoL 則是英文 molecule 的前三個(gè)字母，表示該軟件是一款分子可視化軟件。其適用于繪制小分子或生物大分子如蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)圖像，具有免費(fèi)的開放源碼、鼠標(biāo)操作與命令行操作、文檔文件和會(huì)話文件并存等優(yōu)點(diǎn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)在已發(fā)表的論文里，約有四分之一的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) figure 由 PyMOL 軟件制作而來。

看似不太友好，實(shí)則非常簡(jiǎn)單的 PyMOL 軟件界面

PyMOL 軟件界面較為清晰，對(duì)新手友好，界面包括窗口菜單、加載文件、圖像處理等。打開軟件后，出現(xiàn)兩個(gè)窗口，包括菜單窗口和顯示窗口。

其中，菜單窗口包括菜單、記錄操作窗口、命令輸入窗口和常用命令集成面板窗口。顯示窗口包括可視化窗口、命令輸入窗口和對(duì)象列表。

圖片來源：作者自制

鼠標(biāo)會(huì)用吧？那你已經(jīng)學(xué)會(huì) PyMOL 了

在此，小編以繪制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像為例：

首先，從 PDB 蛋白數(shù)據(jù)庫 （https://www.rcsb.org/）下載目的蛋白的 PDB 文件，如蛋白 4ZJF.pdb。也可以通過 PyMOL 下載蛋白的 PDB 文件，點(diǎn)擊菜單中File->Get PDB, 在 PDB ID 對(duì)應(yīng)框里填入 PDB 的編號(hào)。

此時(shí)，窗口顯示出蛋白的三維結(jié)構(gòu)。點(diǎn)擊紅色方框中的「A，S，H，C」，分別代表 Action, Show, Hide, Color 能夠?qū)Φ鞍捉Y(jié)構(gòu)進(jìn)行編輯調(diào)整。

圖片來源：作者自制

Action：對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行加氫原子、復(fù)制和刪除等操作。

Show：將蛋白結(jié)構(gòu)以 cartoon、line、stick、sphere、surface、mesh、dots 和 ribbon 等多種形式展示。

Hide：根據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行隱藏。

Label：用以作標(biāo)記，能夠顯示蛋白質(zhì)中氨基酸殘基和原子等名稱及屬性。

Color：對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)的顏色進(jìn)行調(diào)整。如部分論文要求為了方便紅綠色盲患者閱讀，不可使用紅綠色搭配，此時(shí)可使用該選項(xiàng)進(jìn)行修改。

在進(jìn)行上述操作時(shí)，使用鼠標(biāo)的滾輪對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行平移和切割，使用鼠標(biāo)的左右鍵對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和縮放。

圖片來源：作者自制

此外，若想查看蛋白結(jié)構(gòu)圖像對(duì)應(yīng)的氨基酸序列，點(diǎn)擊查看「S」，代表 Sequence。序列信息將會(huì)出現(xiàn)在窗口顯示菜單的上方。點(diǎn)擊任意一個(gè)氨基酸，氨基酸的位置將在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像上體現(xiàn)。

當(dāng)然，顯示窗口里蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像的背景顏色默認(rèn)是黑色，論文中 figure 的背景顏色需要設(shè)置為白色。此時(shí)，點(diǎn)擊菜單欄中選項(xiàng)Display->background->white，即可替換背景顏色。

上述操作結(jié)束后，小伙伴們就可以導(dǎo)出或保存繪圖文件啦。一般保存為pse文件，點(diǎn)擊選項(xiàng)File->Save Session，pse 文件格式方便修改調(diào)整。

或者保存為圖片，點(diǎn)擊File->export image as->png選項(xiàng)，使用窗口右上角的Ray/Trace設(shè)置圖片分辨率。

看了上述干貨教程，你學(xué)會(huì)了嗎？使用科研軟件在于多探索，多研究，不要擔(dān)心出錯(cuò)。每一次碰壁、錯(cuò)誤都是寶貴的學(xué)習(xí)財(cái)富。

有興趣的同學(xué)可以登錄 PyMOL 官網(wǎng)（https://pymol.org/2/）下載 PyMOL 軟件。