如何用免费的 MolDraw 蛋白质查看器探索蛋白质结构

发布:2026年10月15日 · 作者:Scidart Academy · 阅读时间:约 5 分钟
带 α-螺旋飘带和 β-折叠箭头的蛋白质卡通模型,PDB ID 1CRN,下方是高亮了部分残基的序列条
载入 1CRN 等 PDB 条目,探索其中的链和残基。

简答:打开蛋白质查看器,输入四个字符的 PDB ID 并点击载入 PDB ID,或点击上传 PDB 文件。选择默认链样式,再在链列表中为每条链设置样式。在氨基酸序列上拖选,然后右键即可重设该片段的样式或隐藏它。可以把视图保存为 PNG 或 JPG,或把坐标保存为 PDB、XYZ、OBJ 或 X3D。

在此试用蛋白质查看器

下面的实时查看器与完整页面是同一个工具。打开时会载入 crambin(1CRN)。

点击即可在本页加载实时查看器,或打开完整的蛋白质查看器。按 PDB ID 载入时,会从 RCSB 蛋白质数据库获取结构。

为什么要在浏览器中使用蛋白质查看器?

蛋白质的功能取决于它的三维形状。PyMOL 或 ChimeraX 等桌面程序功能强大,但需要安装并学习它们的命令。如果只是快速看一眼、做课堂演示或画一张简单的图,一个网页往往就够了。

本页是独立的网页工具。MolDraw 编辑器中还有一个蛋白质查看器插件。插件位于你的绘图旁边,提供更多配色方案、分子表面和额外的导出格式。独立页面更轻量,无需打开编辑器。

蛋白质结构简介

蛋白质数据库(PDB)是实验测定的蛋白质、核酸及其复合物结构的公共档案库。大多数结构来自 X 射线晶体学、NMR 或冷冻电镜。每个条目都有一个四字符 ID,例如 crambin 是 1CRN,人脱氧血红蛋白是 4HHB。

一个条目列出原子坐标。原子属于残基,即氨基酸,它们沿每条链编号。链用字母标识(A、B、C 等)。例如,血红蛋白有两条 α 链和两条 β 链。配体、离子和水作为单独的杂原子存储。实验中未解析出的链段在模型中直接缺失。

每种显示样式回答不同的问题。卡通样式描出骨架,显示螺旋和 β-折叠,让你看到整体折叠。棍状样式显示原子之间的化学键,观察侧链和结合接触时需要它。球体样式填充空间,显示堆积情况。表面显示外部形状和口袋;本页不绘制表面,但编辑器内的插件可以。

输入和导出格式

载入PDB ID(从 RCSB 以 PDB 格式下载),或你电脑上的 .pdb 文件。
PNG 和 JPG当前视图的图片。JPG 使用白色背景。
PDB按读取时原样保存的载入文件。
XYZ每个原子(包括杂原子)的元素和坐标。
OBJ 和 X3D基于原子位置的简单点模型。不会复制屏幕上的卡通模型或样式。

如何分步探索一个结构

  1. 打开查看器。首先载入的是 crambin(1CRN),你可以立即试用各项控件。
  2. 在 PDB ID 中输入一个 ID,例如 4HHB,然后点击载入 PDB ID。状态行会列出找到的链。要打开自己的文件,点击上传 PDB 文件。
  3. 在默认链样式中选择卡通、棍状、球体或线。这会一次性设置所有链。
  4. 在 3D 视图中拖动可旋转分子,滚动鼠标可缩放。
  5. 在链中,每条链都显示其残基数、样式菜单、颜色选择器和 Hide 复选框。点击 Focus 可把该链高亮为橙色棍状。
  6. 在氨基酸序列中,在同一条链内拖选残基。右键点击所选内容,打开选定片段样式,设置样式、颜色或隐藏片段,然后点击应用。
  7. 用下载按钮保存结果。清空会清除查看器中的内容。

查看器的功能

  • 按链设置样式:为每条链设置各自的样式和颜色,或隐藏某条链,观察亚基如何堆积。
  • 序列视图:每条链的单字母代码,与 3D 模型相关联。
  • 片段样式:对选中的一段残基重设样式、重新着色或隐藏。每个已应用的片段都保留各自的样式,因此你可以标记多个位点。
  • 下载:PNG、JPG、PDB、XYZ、OBJ 和 X3D。

课堂和实验室中的用法

  • 讲解四级结构:载入 4HHB,给每条链设置不同颜色,并隐藏一两条链,展示亚基如何组装在一起。
  • 高亮位点:保持蛋白质为卡通样式,把结合环或突变位点显示为彩色棍状。
  • 快速作图:调好视图,下载 PNG 用于幻灯片或报告。
  • 后续步骤:用 PDB 转 SMILES 把结合的配体转换为 SMILES,用蛋白质分子量计算器计算某条链的质量,或用 PDB 转 PDBQT 准备受体。

技巧与局限

  • 卡通样式只画出链的骨架走向,不显示配体、离子或水。要看到它们,请把该链切换为棍状、球体或线。
  • 对于大型结构,线是最轻量的样式。
  • 序列来自模型中的残基。未解析的残基不会出现,查看器无法识别的残基(例如核苷酸)显示为 X。
  • 一次选择只能在一条链内。序列选择使用拖动和右键,所以用鼠标最方便。
  • 按 ID 载入需要联网。

需要分子表面、更多配色方案或 GLB 导出?请使用 MolDraw 编辑器中的蛋白质查看器插件。

问题与解答

这个页面与 MolDraw 编辑器中的蛋白质插件有什么不同?

这个页面是一个轻量的独立查看器,无需打开编辑器。蛋白质插件则位于编辑器中你的绘图旁边,提供更多配色方案、分子表面以及 GLB 和 SDF 等额外的导出格式。

结构来自哪里?

点击“载入 PDB ID”时,页面会从 RCSB 蛋白质数据库下载该条目,因此需要联网。使用“上传 PDB 文件”时,页面在你的浏览器中读取文件。

为什么看不到配体或水分子?

卡通样式只画出链的骨架走向。在“链”列表中把该链设为棍状、球体或线,就能以原子形式看到配体、离子和水。

可以打开 mmCIF 文件吗?

不可以。该页面只读取 PDB 格式。大多数条目都可以从 RCSB 下载为 .pdb 文件,但一些非常大的结构只提供 mmCIF 格式,这些无法在这里载入。

更多 MolDraw 查看器与指南

最后更新: