Xem cấu trúc protein từ PDB dạng 3D với MolDraw Protein viewer
Trả lời ngắn: Mở thẻ Protein cạnh Structure, nhập mã PDB bốn ký tự như 1HHO và nhấn Go. Cấu trúc được tải dạng dải băng tô màu theo chuỗi. Dùng Display và Surface để đổi khung nhìn, chọn các gốc trong dải trình tự để tạo kiểu cho chúng, và dùng Export để lưu ảnh hoặc file. Trình xem bật sẵn và không cần tài khoản.
Vì sao xem protein dạng 3D?
Chức năng của protein phụ thuộc vào hình dạng. Trình tự amino acid gấp thành xoắn và phiến, và chúng xếp lại thành cấu trúc ba chiều có rãnh và túi. Một thuốc phân tử nhỏ thường tác dụng bằng cách khớp vào một trong các túi đó. Bạn không thể thấy điều đó trong một trình tự hay bản vẽ 2D.
Protein Data Bank (PDB) là kho lưu trữ công khai các cấu trúc xác định bằng thực nghiệm của protein, DNA và RNA. Mỗi mục có mã bốn ký tự, như 1HHO cho hemoglobin. Protein viewer MolDraw tải các mục này cạnh bản vẽ của bạn, nên bạn có thể đi từ phối tử đến đích tác dụng của nó mà không cần mở chương trình khác.
Các khung nhìn khác nhau trả lời các câu hỏi khác nhau. Dải băng vẽ theo khung chính và cho thấy cấu trúc bậc hai: xoắn dạng lò xo và sợi β dạng mũi tên. Que cho thấy từng nguyên tử, cần thiết để xem chuỗi bên và tiếp xúc liên kết. Bề mặt cho thấy hình dạng bên ngoài của phân tử, giúp dễ thấy các túi và rãnh.
Trình xem cung cấp những gì
| Tải vào | Nhập mã PDB và nhấn Go để lấy từ RCSB, nhấn Open để mở file PDB trên máy, hoặc thả file vào trình xem. |
|---|---|
| Hiển thị | Cartoon, Ribbon, Stick, Ball & stick, Sphere, Line hoặc Cross. Tô màu theo Chain, Amino acid, Shapely, Secondary structure, Hydrophobicity, B-factor hoặc Spectrum, hoặc tự chọn màu. Đặt độ mờ. |
| Bề mặt | Hiện hoặc ẩn bề mặt, chọn SAS, SES, VDW hoặc MS, và đặt độ mờ. |
| Dải trình tự | Trình tự mã một chữ cái cho mỗi chuỗi. Chọn các gốc để cho chúng kiểu riêng. |
| Xuất file | GLB, PNG, JPG, PDB, SDF, XYZ, X3D và OBJ, với tùy chọn Hi-res. |
Cách có Protein viewer
Cần xem nhanh mà không mở trình soạn thảo? Trình xem cấu trúc protein độc lập cho phép tạo kiểu, tô màu và ẩn từng chuỗi riêng.
Bạn không cần cài đặt gì. Protein viewer bật sẵn và hoạt động không cần tài khoản. Nếu trước đó bạn đã tắt nó:
- Mở trình soạn thảo MolDraw.
- Nhấn Settings (biểu tượng bánh răng), rồi Plugins.
- Nhấn Install cạnh Proteins. Thẻ Protein xuất hiện cạnh Structure.
Cách tải và tạo kiểu cho protein
- Nhấn thẻ Protein. Một cấu trúc ví dụ nhỏ, crambin (1CRN), được tải trước.
- Nhập mã PDB vào ô ID, ví dụ
1HHO, và nhấn Go hoặc Enter. - Mở Display. Giữ Cartoon và chọn Secondary structure để tô xoắn và sợi khác màu, hoặc chọn Chain để phân biệt các tiểu đơn vị.
- Mở Surface, nhấn Show và giảm độ mờ để dải băng vẫn thấy được bên dưới.
- Trong dải trình tự, nhấp một gốc, kéo qua một khoảng, hoặc Ctrl/Cmd+nhấp để thêm hay bớt một gốc. Trong bảng kiểu mở ra, đặt Style là Stick và chọn màu.
- Mở Export, đánh dấu Hi-res nếu cần ảnh lớn, và chọn PNG.
Cách dùng trên lớp và trong nghiên cứu
- Dạy cấu trúc protein: tải 1HHO, tô màu theo cấu trúc bậc hai và chỉ ra các xoắn. Sau đó tô màu theo chuỗi để cho thấy hemoglobin có bốn tiểu đơn vị.
- Lõi kỵ nước: tô màu theo Hydrophobicity để thấy các gốc không phân cực có xu hướng nằm bên trong cấu trúc gấp.
- Đích tác dụng của thuốc: tải 6LU7, protease chính của SARS-CoV-2, thêm bề mặt và thảo luận chất ức chế có thể gắn vào đâu.
- Hình minh họa: hiển thị vài gốc quan trọng dạng que trên nền dải băng và xuất ảnh độ phân giải cao cho slide hay báo cáo.
- Bước tiếp theo: tính khối lượng của một chuỗi bằng máy tính khối lượng phân tử protein, hoặc chuẩn bị thụ thể cho docking bằng PDB sang PDBQT.
Mẹo và giới hạn
- Các mã nên thử đầu tiên: 1HHO (hemoglobin), 1BNA (B-DNA), 6LU7 (protease chính của SARS-CoV-2) và 1GFL (protein huỳnh quang xanh lục).
- Mỗi vùng chọn bạn tạo kiểu trở thành một vùng riêng, nên bạn có thể tô nhiều vị trí với màu khác nhau. Dùng Remove style hoặc Clear selection trong bảng kiểu để hoàn tác.
- Tô màu theo B-factor cho thấy vị trí nguyên tử dao động bao nhiêu trong mô hình. Giá trị cao thường đánh dấu các vòng linh động.
- Để mở một cấu trúc đã lưu trước đó, kéo file .pdb từ máy tính vào trình xem.
Lấy theo mã cần kết nối internet, vì file đến từ RCSB. Trình xem cần WebGL; nó hiện thông báo nếu trình duyệt không hỗ trợ. Dải trình tự chỉ liệt kê gốc amino acid, nên phối tử, nước và acid nucleic không xuất hiện ở đó. Một mục PDB là mô hình thực nghiệm, và chất lượng phụ thuộc phương pháp và độ phân giải, điều bạn có thể kiểm tra trên trang RCSB của mục đó.
Muốn xem một phân tử nhỏ dạng 3D? Xem cách xem phân tử dạng 3D.
Hỏi và đáp
Có cần tài khoản để xem protein không?
Không. Protein viewer được cài đặt sẵn và hoạt động mà không cần đăng nhập.
Các cấu trúc lấy từ đâu?
Khi bạn nhập mã PDB và nhấn Go, plugin tải mục đó từ RCSB Protein Data Bank. Bạn cũng có thể mở file PDB từ máy tính.
Làm sao đánh dấu một trung tâm hoạt động hay vài gốc?
Chọn các gốc trong dải trình tự bên dưới trình xem. Một bảng kiểu nhỏ sẽ mở ra, nơi bạn có thể chuyển chúng sang dạng que, đổi màu hoặc thêm bề mặt.
Có những định dạng xuất nào?
Menu Export cung cấp GLB, PNG, JPG, PDB, SDF, XYZ, X3D và OBJ. Đánh dấu Hi-res để có ảnh lớn hơn.