Eine Proteinstruktur mit dem kostenlosen MolDraw-Protein-Viewer erkunden
Kurz gesagt: Öffne den Protein-Viewer, gib eine vierstellige PDB-ID ein und klicke auf PDB-ID laden oder auf PDB-Datei hochladen. Wähle einen Standard-Kettenstil und gestalte dann jede Kette in der Liste Ketten. Ziehe über die Aminosäuresequenz und klicke mit der rechten Maustaste, um diesen Abschnitt umzugestalten oder auszublenden. Speichere die Ansicht als PNG oder JPG oder die Koordinaten als PDB, XYZ, OBJ oder X3D.
Protein-Viewer hier ausprobieren
Der Viewer unten ist dasselbe Tool wie die vollständige Seite. Beim Öffnen lädt er Crambin (1CRN).
Warum einen Protein-Viewer im Browser nutzen?
Die Funktion eines Proteins hängt von seiner 3D-Form ab. Desktop-Programme wie PyMOL oder ChimeraX sind leistungsstark, aber man muss sie installieren und ihre Befehle lernen. Für einen schnellen Blick, eine Vorführung im Unterricht oder eine einfache Abbildung genügt oft eine Webseite.
Diese Seite ist das eigenständige Webtool. MolDraw hat außerdem ein Protein-Viewer-Plugin im Editor. Das Plugin sitzt neben deiner Zeichnung und bietet mehr Farbschemata, Moleküloberflächen und zusätzliche Exportformate. Die eigenständige Seite ist schlanker und öffnet ohne den Editor.
Proteinstrukturen in Kürze
Die Protein Data Bank (PDB) ist das öffentliche Archiv experimentell bestimmter Strukturen von Proteinen, Nukleinsäuren und ihren Komplexen. Die meisten stammen aus Röntgenkristallographie, NMR oder Kryo-Elektronenmikroskopie. Jeder Eintrag hat eine vierstellige ID, etwa 1CRN für Crambin oder 4HHB für menschliches Desoxyhämoglobin.
Ein Eintrag enthält Atomkoordinaten. Atome gehören zu Resten, den Aminosäuren, die entlang jeder Kette nummeriert sind. Ketten haben Buchstaben-IDs (A, B, C usw.). Hämoglobin zum Beispiel hat zwei α- und zwei β-Ketten. Liganden, Ionen und Wasser werden als separate Heteroatome gespeichert. Teile einer Kette, die im Experiment nicht aufgelöst wurden, fehlen im Modell einfach.
Jeder Darstellungsstil beantwortet eine andere Frage. Ein Cartoon folgt dem Rückgrat und zeigt Helices und β-Stränge, sodass du die Gesamtfaltung siehst. Stäbe zeigen Bindungen zwischen Atomen, die du für Seitenketten und Bindungskontakte brauchst. Kugeln füllen den Raum und zeigen die Packung. Eine Oberfläche zeigt die äußere Form und Taschen; diese Seite zeichnet keine Oberflächen, das Plugin im Editor aber schon.
Eingabe- und Exportformate
| Laden | Eine PDB-ID, im PDB-Format von RCSB heruntergeladen, oder eine .pdb-Datei von deinem Computer. |
|---|---|
| PNG und JPG | Ein Bild der aktuellen Ansicht. JPG erhält einen weißen Hintergrund. |
| PDB | Die geladene Datei, so wie sie gelesen wurde. |
| XYZ | Element und Koordinaten jedes Atoms, einschließlich Heteroatomen. |
| OBJ und X3D | Einfache punktbasierte Modelle der Atompositionen. Sie übernehmen weder den Cartoon noch die Stile auf dem Bildschirm. |
Eine Struktur Schritt für Schritt erkunden
- Öffne den Viewer. Zuerst wird Crambin (1CRN) geladen, sodass du die Bedienelemente sofort ausprobieren kannst.
- Gib unter PDB-ID eine ID ein, zum Beispiel 4HHB, und klicke auf PDB-ID laden. Die Statuszeile listet die gefundenen Ketten auf. Um deine eigene Datei zu öffnen, klicke auf PDB-Datei hochladen.
- Wähle unter Standard-Kettenstil Cartoon, Stab, Kugeln oder Linien. Damit stellst du alle Ketten auf einmal ein.
- Ziehe in der 3D-Ansicht, um das Molekül zu drehen, und scrolle zum Zoomen.
- Unter Ketten zeigt jede Kette ihre Restzahl, ein Stilmenü, eine Farbauswahl und ein Kästchen Ausblenden. Klicke auf Fokus, um diese Kette als orangefarbene Stäbe hervorzuheben.
- Ziehe unter Aminosäuresequenz über Reste einer Kette. Klicke mit der rechten Maustaste auf die Auswahl, um Stil des ausgewählten Abschnitts zu öffnen, stelle Stil, Farbe oder Abschnitt ausblenden ein und klicke auf Anwenden.
- Speichere dein Ergebnis mit den Download-Schaltflächen. Löschen leert den Viewer.
Was der Viewer kann
- Stile pro Kette: Gib jeder Kette einen eigenen Stil und eine eigene Farbe oder blende sie aus, um zu sehen, wie Untereinheiten zusammenpassen.
- Sequenzansicht: Einbuchstabencodes für jede Kette, verknüpft mit dem 3D-Modell.
- Abschnittsstile: Einen ausgewählten Abschnitt von Resten umgestalten, umfärben oder ausblenden. Jeder angewendete Abschnitt behält seinen eigenen Stil, sodass du mehrere Stellen markieren kannst.
- Downloads: PNG, JPG, PDB, XYZ, OBJ und X3D.
Einsatz in Unterricht und Labor
- Quartärstruktur unterrichten: Lade 4HHB, gib jeder Kette eine andere Farbe und blende ein oder zwei Ketten aus, um zu zeigen, wie die Untereinheiten zusammenpassen.
- Eine Stelle hervorheben: Lass das Protein als Cartoon und zeige eine Bindungsschleife oder eine Mutationsstelle als farbige Stäbe.
- Schnelle Abbildungen: Richte eine Ansicht ein und lade ein PNG für eine Folie oder einen Bericht herunter.
- Nächste Schritte: Wandle einen gebundenen Liganden mit PDB in SMILES in SMILES um, berechne die Masse einer Kette mit dem Protein-Molekulargewicht-Rechner oder bereite einen Rezeptor mit PDB in PDBQT vor.
Tipps und Grenzen
- Cartoon zeichnet nur den Rückgratverlauf der Ketten, keine Liganden, Ionen oder Wasser. Um sie zu sehen, stelle die Kette auf Stab, Kugeln oder Linien.
- Bei großen Strukturen ist Linien der sparsamste Stil.
- Die Sequenz stammt aus den Resten im Modell. Nicht aufgelöste Reste erscheinen nicht, und Reste, die der Viewer nicht erkennt, etwa Nukleotide, werden als X angezeigt.
- Eine Auswahl bleibt innerhalb einer Kette. Die Sequenzauswahl nutzt Ziehen und Rechtsklick, mit einer Maus geht es also am einfachsten.
- Das Laden per ID erfordert eine Internetverbindung.
Du willst Oberflächen, mehr Farbschemata oder GLB-Export? Nutze das Protein-Viewer-Plugin im MolDraw-Editor.
Fragen und Antworten
Worin unterscheidet sich diese Seite vom Protein-Plugin im MolDraw-Editor?
Diese Seite ist ein schlanker, eigenständiger Viewer, der ohne den Editor öffnet. Das Protein-Plugin sitzt im Editor neben deiner Zeichnung und bietet mehr Farbschemata, Moleküloberflächen und zusätzliche Exportformate wie GLB und SDF.
Woher stammen die Strukturen?
Wenn du auf „PDB-ID laden“ klickst, lädt die Seite den Eintrag aus der RCSB Protein Data Bank herunter, daher brauchst du eine Internetverbindung. Mit „PDB-Datei hochladen“ liest die Seite die Datei in deinem Browser.
Warum sehe ich den Liganden oder die Wassermoleküle nicht?
Cartoon zeichnet nur den Rückgratverlauf der Ketten. Stelle die Kette in der Liste „Ketten“ auf Stab, Kugeln oder Linien, um Liganden, Ionen und Wasser als Atome zu sehen.
Kann ich mmCIF-Dateien öffnen?
Nein. Die Seite liest nur das PDB-Format. Die meisten Einträge lassen sich bei RCSB als .pdb-Datei herunterladen, manche sehr großen Strukturen gibt es aber nur als mmCIF. Diese lassen sich hier nicht laden.