اعرض بنى البروتينات من PDB ثلاثية الأبعاد باستخدام عارض البروتين في MolDraw
الإجابة المختصرة: افتح تبويب Protein بجانب Structure، واكتب معرّف PDB من أربعة محارف مثل 1HHO واضغط Go. تُحمَّل البنية بالنمط الشريطي ملونة بحسب السلسلة. استخدم Display وSurface لتغيير العرض، وحدّد الوحدات في شريط التسلسل لتنسيقها، واستخدم Export لحفظ صورة أو ملف. العارض مفعّل افتراضيًا ولا يحتاج إلى حساب.
لماذا تنظر إلى بروتين ثلاثي الأبعاد؟
تعتمد وظيفة البروتين على شكله. فتسلسل الأحماض الأمينية ينطوي في حلزونات وصفائح، وهذه تنرصّ في بنية ثلاثية الأبعاد ذات أخاديد وجيوب. ويعمل الدواء ذو الجزيء الصغير عادةً بالدخول في أحد تلك الجيوب. ولا يمكنك رؤية أي من ذلك في تسلسل أو رسم ثنائي الأبعاد.
بنك بيانات البروتين (PDB) هو الأرشيف العام للبنى المحددة تجريبيًا للبروتينات وDNA وRNA. ولكل مُدخلة معرّف من أربعة محارف، مثل 1HHO للهيموغلوبين. ويحمّل عارض البروتين في MolDraw هذه المُدخلات بجانب رسمك، فتنتقل من الربيطة إلى هدفها دون فتح برنامج آخر.
طرق العرض المختلفة تجيب عن أسئلة مختلفة. فالنمط الشريطي يتتبع الهيكل الأساسي ويُظهر البنية الثانوية: الحلزونات لوالب وخيوط β أسهمًا. والعصي تُظهر الذرات المفردة، وتحتاجها للسلاسل الجانبية وتماسّات الارتباط. والسطح يُظهر الشكل الخارجي للجزيء، فتسهل رؤية الجيوب والأخاديد.
ما الذي يقدّمه العارض
| التحميل | اكتب معرّف PDB واضغط Go لجلبه من RCSB، أو اضغط Open لملف PDB محلي، أو أفلت ملفًا على العارض. |
|---|---|
| العرض | الأنماط: Cartoon وRibbon وStick وBall & stick وSphere وLine وCross. والتلوين بحسب Chain أو Amino acid أو Shapely أو Secondary structure أو Hydrophobicity أو B-factor أو Spectrum، أو اختر لونك. واضبط العتامة. |
| السطح (Surface) | أظهر السطح أو أخفه، واختر SAS أو SES أو VDW أو MS، واضبط عتامته. |
| شريط التسلسل | تسلسل بالرموز أحادية الحرف لكل سلسلة. حدّد الوحدات لتمنحها نمطها الخاص. |
| التصدير | GLB وPNG وJPG وPDB وSDF وXYZ وX3D وOBJ، مع خيار Hi-res. |
كيف تحصل على عارض البروتين
تحتاج إلى نظرة سريعة دون فتح المحرر؟ عارض بنى البروتينات المستقل ينسّق كل سلسلة ويلوّنها ويخفيها على حدة.
لا تحتاج إلى تثبيت أي شيء. عارض البروتين مفعّل افتراضيًا ويعمل دون حساب. وإن كنت أوقفته سابقًا:
- افتح محرر MolDraw.
- انقر Settings (الترس)، ثم Plugins.
- انقر Install بجانب Proteins. يظهر تبويب Protein بجانب Structure.
كيف تحمّل بروتينًا وتنسّقه
- انقر تبويب Protein. تُحمَّل أولًا بنية مثال صغيرة، الكرامبين (1CRN).
- اكتب معرّف PDB في مربع ID، مثل
1HHO، واضغط Go أو Enter. - افتح Display. أبقِ Cartoon واختر Secondary structure لتلوين الحلزونات والخيوط بألوان مختلفة، أو اختر Chain للتمييز بين الوحدات الفرعية.
- افتح Surface، واضغط Show وخفّض العتامة ليظل النمط الشريطي ظاهرًا تحته.
- في شريط التسلسل، انقر وحدة واحدة، أو اسحب عبر نطاق، أو استخدم Ctrl/Cmd+النقر لإضافة وحدة أو إزالتها. وفي لوحة التنسيق التي تُفتح، اضبط Style على Stick واختر لونًا.
- افتح Export، وفعّل Hi-res إن احتجت إلى صورة كبيرة، واختر PNG.
طرق استخدامه في الصف والبحث
- تدريس بنية البروتين: حمّل 1HHO، ولوّنه بحسب البنية الثانوية وأشر إلى الحلزونات. ثم لوّنه بحسب السلسلة لتُظهر أن للهيموغلوبين أربع وحدات فرعية.
- اللب الكاره للماء: لوّن بحسب Hydrophobicity لتُظهر كيف تميل الوحدات غير القطبية إلى التموضع داخل الطيّة.
- أهداف الأدوية: حمّل 6LU7، البروتياز الرئيسي لفيروس SARS-CoV-2، وأضف سطحًا وناقش أين يمكن أن يرتبط مثبّط.
- الأشكال: نسّق بضع وحدات أساسية عصيًّا على خلفية شريطية، وصدّر صورة عالية الدقة لشريحة أو تقرير.
- الخطوات التالية: احسب كتلة سلسلة بـحاسبة الوزن الجزيئي للبروتين، أو جهّز مستقبِلًا للالتحام الجزيئي بأداة PDB إلى PDBQT.
نصائح وحدود
- معرّفات جيدة للبدء: 1HHO (الهيموغلوبين)، و1BNA (B-DNA)، و6LU7 (البروتياز الرئيسي لـ SARS-CoV-2)، و1GFL (البروتين الفلوري الأخضر).
- كل تحديد تنسّقه يصبح منطقة مستقلة، فيمكنك تلوين عدة مواقع بألوان مختلفة. واستخدم Remove style أو Clear selection في لوحة التنسيق للتراجع.
- تلوين B-factor يُظهر مدى تفاوت مواضع الذرات في النموذج. والقيم العالية تشير غالبًا إلى حلقات مرنة.
- لفتح بنية حفظتها سابقًا، اسحب ملف .pdb من حاسوبك إلى العارض.
الجلب بالمعرّف يحتاج إلى اتصال بالإنترنت، لأن الملف يأتي من RCSB. ويحتاج العارض إلى WebGL؛ ويعرض رسالة إن لم يوفّره متصفحك. ولا يسرد شريط التسلسل إلا وحدات الأحماض الأمينية، فلا تظهر فيه الربيطات والماء والأحماض النووية. ومُدخلة PDB نموذج تجريبي تعتمد جودته على الطريقة والدقة، ويمكنك التحقق منهما في صفحة المُدخلة على RCSB.
تريد عرض جزيء صغير ثلاثي الأبعاد بدلًا من ذلك؟ راجع كيف تعرض الجزيئات ثلاثية الأبعاد.
أسئلة وأجوبة
هل أحتاج إلى حساب لعرض البروتينات؟
لا. عارض البروتين مثبّت افتراضيًا ويعمل دون تسجيل الدخول.
من أين تأتي البنى؟
حين تكتب معرّف PDB وتضغط Go، تنزّل الإضافة المُدخلة من بنك بيانات البروتين RCSB. ويمكنك أيضًا فتح ملف PDB من حاسوبك.
كيف أبرز موقعًا نشطًا أو بضع وحدات؟
حدّد الوحدات في شريط التسلسل أسفل العارض. تُفتح لوحة تنسيق صغيرة يمكنك فيها تبديلها إلى عصي أو تغيير لونها أو إضافة سطح.
ما صيغ التصدير المتاحة؟
تعرض قائمة Export صيغ GLB وPNG وJPG وPDB وSDF وXYZ وX3D وOBJ. فعّل Hi-res للحصول على صورة أكبر.