ดูโครงสร้างโปรตีนจาก PDB แบบ 3D ด้วย Protein Viewer ของ MolDraw
คำตอบสั้น ๆ: เปิดแท็บ Protein ข้าง Structure พิมพ์ PDB ID สี่อักขระ เช่น 1HHO แล้วกด Go โครงสร้างจะโหลดเป็นการ์ตูนที่ใส่สีตามสายโซ่ ใช้ Display และ Surface เพื่อเปลี่ยนมุมมอง เลือกเรซิดิวในแถบลำดับเพื่อปรับสไตล์ และใช้ Export เพื่อบันทึกภาพหรือไฟล์ โปรแกรมดูเปิดไว้เป็นค่าเริ่มต้นและไม่ต้องใช้บัญชี
ทำไมต้องดูโปรตีนแบบ 3D
หน้าที่ของโปรตีนขึ้นกับรูปร่าง ลำดับกรดอะมิโนพับเป็นเกลียวและแผ่น ซึ่งอัดตัวเป็นโครงสร้างสามมิติที่มีร่องและโพรง ยาโมเลกุลเล็กมักทำงานโดยเข้าไปพอดีกับโพรงเหล่านั้น สิ่งเหล่านี้มองไม่เห็นในลำดับหรือภาพวาด 2D
Protein Data Bank (PDB) เป็นคลังข้อมูลสาธารณะของโครงสร้างที่ได้จากการทดลองของโปรตีน DNA และ RNA แต่ละรายการมี ID สี่อักขระ เช่น 1HHO สำหรับฮีโมโกลบิน Protein Viewer ของ MolDraw โหลดรายการเหล่านี้ไว้ข้างภาพวาดของคุณ คุณจึงไปจากลิแกนด์สู่เป้าหมายได้โดยไม่ต้องเปิดโปรแกรมอื่น
มุมมองต่างกันตอบคำถามต่างกัน การ์ตูนไล่ตามโครงหลักและแสดงโครงสร้างทุติยภูมิ: เกลียวเป็นขดสปริงและสาย β เป็นลูกศร แท่งแสดงอะตอมแต่ละตัว ซึ่งจำเป็นสำหรับโซ่ข้างและจุดสัมผัสในการจับ พื้นผิวแสดงรูปร่างภายนอกของโมเลกุล ทำให้เห็นโพรงและร่องได้ง่าย
สิ่งที่โปรแกรมดูมีให้
| โหลด | พิมพ์ PDB ID แล้วกด Go เพื่อดึงจาก RCSB กด Open สำหรับไฟล์ PDB ในเครื่อง หรือวางไฟล์ลงบนโปรแกรมดู |
|---|---|
| การแสดงผล | Cartoon, Ribbon, Stick, Ball & stick, Sphere, Line หรือ Cross ใส่สีตาม Chain, Amino acid, Shapely, Secondary structure, Hydrophobicity, B-factor หรือ Spectrum หรือเลือกสีเอง และตั้งค่าความทึบ |
| พื้นผิว | แสดงหรือซ่อนพื้นผิว เลือก SAS, SES, VDW หรือ MS และตั้งค่าความทึบ |
| แถบลำดับ | ลำดับแบบอักษรเดียวของแต่ละสายโซ่ เลือกเรซิดิวเพื่อกำหนดสไตล์เฉพาะ |
| ส่งออก | GLB, PNG, JPG, PDB, SDF, XYZ, X3D และ OBJ พร้อมตัวเลือก Hi-res |
วิธีเปิดใช้ Protein Viewer
ต้องการดูอย่างรวดเร็วโดยไม่เปิดตัวแก้ไข? โปรแกรมดูโครงสร้างโปรตีนแบบสแตนด์อโลนปรับสไตล์ ใส่สี และซ่อนแต่ละสายโซ่แยกกันได้
ไม่ต้องติดตั้งอะไร Protein Viewer เปิดไว้เป็นค่าเริ่มต้นและใช้งานได้โดยไม่ต้องมีบัญชี ถ้าคุณปิดไว้ก่อนหน้านี้:
- เปิดตัวแก้ไข MolDraw
- คลิก Settings (ไอคอนเฟือง) แล้วคลิก Plugins
- คลิก Install ข้าง Proteins แท็บ Protein จะปรากฏข้าง Structure
วิธีโหลดและปรับสไตล์โปรตีน
- คลิกแท็บ Protein โครงสร้างตัวอย่างขนาดเล็ก แครมบิน (1CRN) จะโหลดก่อน
- พิมพ์ PDB ID ในช่อง ID เช่น
1HHOแล้วกด Go หรือ Enter - เปิด Display คงไว้ที่ Cartoon แล้วเลือก Secondary structure เพื่อใส่สีเกลียวและสายต่างกัน หรือเลือก Chain เพื่อแยกหน่วยย่อย
- เปิด Surface กด Show แล้วลดความทึบเพื่อให้ยังเห็นการ์ตูนด้านใต้
- ในแถบลำดับ คลิกเรซิดิวหนึ่งตัว ลากผ่านช่วง หรือ Ctrl/Cmd+คลิก เพื่อเพิ่มหรือเอาเรซิดิวออก ในแผงสไตล์ที่เปิดขึ้น ตั้ง Style เป็น Stick แล้วเลือกสี
- เปิด Export เลือก Hi-res ถ้าต้องการภาพขนาดใหญ่ แล้วเลือก PNG
วิธีใช้ในชั้นเรียนและงานวิจัย
- สอนโครงสร้างโปรตีน: โหลด 1HHO ใส่สีตามโครงสร้างทุติยภูมิแล้วชี้ให้เห็นเกลียว จากนั้นใส่สีตามสายโซ่เพื่อแสดงว่าฮีโมโกลบินมีสี่หน่วยย่อย
- แกนไม่ชอบน้ำ: ใส่สีตาม Hydrophobicity เพื่อแสดงว่าเรซิดิวไม่มีขั้วมักอยู่ด้านในของการพับ
- เป้าหมายยา: โหลด 6LU7 ซึ่งเป็นเอนไซม์โปรตีเอสหลักของ SARS-CoV-2 เพิ่มพื้นผิว แล้วอภิปรายว่าตัวยับยั้งจะจับที่ใด
- ภาพประกอบ: ปรับเรซิดิวสำคัญบางตัวเป็นแท่งบนพื้นหลังการ์ตูน แล้วส่งออกภาพความละเอียดสูงสำหรับสไลด์หรือรายงาน
- ขั้นต่อไป: คำนวณมวลของสายโซ่ด้วยเครื่องคำนวณมวลโมเลกุลโปรตีน หรือเตรียมรีเซปเตอร์สำหรับด็อกกิงด้วยPDB เป็น PDBQT
เคล็ดลับและข้อจำกัด
- ID ที่เหมาะสำหรับเริ่มต้น: 1HHO (ฮีโมโกลบิน) 1BNA (B-DNA) 6LU7 (โปรตีเอสหลักของ SARS-CoV-2) และ 1GFL (โปรตีนเรืองแสงสีเขียว)
- แต่ละส่วนที่เลือกและปรับสไตล์จะกลายเป็นบริเวณของตัวเอง คุณจึงใส่สีหลายตำแหน่งต่างกันได้ ใช้ Remove style หรือ Clear selection ในแผงสไตล์เพื่อยกเลิก
- การใส่สีตาม B-factor แสดงว่าตำแหน่งอะตอมในแบบจำลองแปรผันมากเพียงใด ค่าสูงมักบ่งบอกลูปที่ยืดหยุ่น
- หากต้องการเปิดโครงสร้างที่บันทึกไว้ก่อนหน้า ให้ลากไฟล์ .pdb จากคอมพิวเตอร์มาวางบนโปรแกรมดู
การดึงด้วย ID ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต เพราะไฟล์มาจาก RCSB โปรแกรมดูต้องใช้ WebGL และจะแสดงข้อความหากเบราว์เซอร์ของคุณไม่รองรับ แถบลำดับแสดงเฉพาะเรซิดิวกรดอะมิโน ลิแกนด์ น้ำ และกรดนิวคลีอิกจึงไม่ปรากฏที่นั่น รายการ PDB เป็นแบบจำลองจากการทดลอง คุณภาพขึ้นกับวิธีและความละเอียด ซึ่งตรวจได้ที่หน้า RCSB ของรายการนั้น
ต้องการดูโมเลกุลขนาดเล็กแบบ 3D แทน? ดูวิธีดูโมเลกุลแบบ 3D
คำถามและคำตอบ
ต้องมีบัญชีเพื่อดูโปรตีนไหม
ไม่ต้อง Protein Viewer ติดตั้งไว้เป็นค่าเริ่มต้นและใช้งานได้โดยไม่ต้องลงชื่อเข้าใช้
โครงสร้างมาจากไหน
เมื่อคุณพิมพ์ PDB ID แล้วกด Go ปลั๊กอินจะดาวน์โหลดรายการจาก RCSB Protein Data Bank คุณยังเปิดไฟล์ PDB จากคอมพิวเตอร์ได้ด้วย
จะไฮไลต์บริเวณเร่งหรือเรซิดิวไม่กี่ตัวได้อย่างไร
เลือกเรซิดิวในแถบลำดับใต้โปรแกรมดู แผงสไตล์ขนาดเล็กจะเปิดขึ้น ซึ่งคุณเปลี่ยนเป็นแท่ง เปลี่ยนสี หรือเพิ่มพื้นผิวได้
ส่งออกเป็นรูปแบบใดได้บ้าง
เมนู Export มี GLB, PNG, JPG, PDB, SDF, XYZ, X3D และ OBJ เลือก Hi-res เพื่อให้ได้ภาพที่ใหญ่ขึ้น