Pymol Apbs Binære Alternativer

Beregning av elektrostatikk Adaptive Poisson-Boltzmann Solver (APBS) er en programvarepakke for modellering av biomolekylær solvasjon ved å løse Poisson-Boltzmann-ligningen (PBE). PBE er en populær kontinuummodell som brukes til å beskrive elektrostatiske interaksjoner mellom oppløsninger i salte, vandige medier. Kontinuerelektrostatikk spiller en viktig rolle i flere områder av biomolekylær simulering, inkludert: Simulering av diffusjonsprosesser for å bestemme ligandprotein og protein-proteinbindende kinetikk, Implisitt løsningsmiddelmolekyledynamikk av biomolekyler, Solvasjons - og bindingsenergibalkninger for å bestemme ligandprotein og protein - protein likevektsbindende konstanter og hjelpemiddel i rasjonell legemiddeldesign og biomolekylære titreringsstudier. APBS ble designet for å effektivt evaluere elektrostatiske egenskaper for slike simuleringer for et bredt spekter av lengdeskalaer for å muliggjøre undersøkelse av molekyler med titalls til millioner av atomer. Vi gir også implisitte løsningsmodellmodeller av ikkepolar solvning som nøyaktig tar hensyn til både repulsive og attraktive løsningsmiddel-løsningsmiddelinteraksjoner. Slik beregner du elektrostatikk: Når du har konfigurert strukturene dine via siden Komme i gang, får du en kobling for å kjøre resultatene dine med APBS webløseren. Følg den linken, og du vil bli sendt til APBS nettside. Trykk på Start for å kjøre APBS ved hjelp av inngangsfilen generert av PDB2PQR-webserveren, eller klikk på avmerkingsboksen for å se de avanserte alternativene (vist nedenfor). Kommandolinje Ved hjelp av APBS-inngangsfilen generert av PDB2PQR (enten via kommandolinjen eller nedlastet fra webserveren), kan du kjøre APBS direkte fra kommandolinjen på følgende måte: PyMOL APBS-plugin PyMOLs molekylære grafikkprogramvare kan både kjøre APBS og visualisere resulterende elektrostatiske potensialer. Nedenfor finner du instruksjoner for å utføre en grunnleggende demonstrasjon av hvordan man går fra en PDB-oppføring til et plott av struktur og potensial i PyMOL ved hjelp av APBS. Generering av PQR Generer PQR-filen ved hjelp av trinnene som er skissert i Komme strukturer Klar Vel, fortsett eksemplet med fasciculin-2 (PDB ID 1FAS), en slange nevrotoksin som binder den negativt ladede acetylkolinesterasen. Legg inn PQR-filen du opprettet i PyMOL (File Open), og velg din favorittgrafiske representasjon av molekylstrukturen. Utføre elektrostatikkberegning Gå til Plugin APBS Tools for å åpne APBS-beregningspluggen. Under Main-fanen i PyMOL APBS Tools-vinduet velger du Bruk en annen PQR og enten bla til (via Velg ekstern generert PQR: - knappen) eller skriv inn banen til PQR-filen. Dette trinnet er nødvendig for å sikre at du bruker radiene og kostnadene som er tildelt av PDB2PQR. Under fanen APBS-plassering i PyMOL APBS Tools-vinduet kan du enten bla til (via APBS binære sted: - knappen) eller skrive inn banen til din lokale APBS-binære. Det er ikke nødvendig å gi en bane til APBS psize. py binær for de fleste biomolekyler. Under fanen Midlertidige fillister i PyMOL APBS Tools-vinduet, tilpasse plasseringene til de forskjellige midlertidige filene som ble opprettet under løpet. Dette kan være nyttig hvis du vil lagre de genererte filene til senere bruk. Under Konfigurasjon-fanen i PyMOL APBS Tools-vinduet, trykk på Sett grid for å angi gridavstandene. Standardverdiene er vanligvis tilstrekkelig for alle, men de høyest ladede biomolekylene. Under fanen Konfigurasjon i PyMOL APBS Tools-vinduet, tilpass de gjenværende parametrene, standardene er vanligvis OK. Under fanen Konfigurasjon i PyMOL APBS Tools-vinduet, trykk på Kjør APBS-knappen for å starte APBS-beregningen. Avhengig av hastigheten på datamaskinen din, kan dette ta noen minutter. Kjør APBS-knappen blir ikke valgt når beregningen er ferdig. Legg merke til at 0,150 M konsentrasjoner for 1 og 1 ionartene ofte er nyttige for å sikre at elektrostatiske egenskaper ikke er altfor overdrevne. Elektrostatikk i PyMOL Noen arbeid har blitt gjort for å legge til visning av elektrostatiske potensielle overflater til PyMOL. Michael Lerner ved University of Michigan har skrevet noen PyMOL-tillegg som tillater PyMOL å grensesnittet med det elektrostatiske beregningsprogrammet APBS. Man kan sette opp en APBS-beregning fra PyMOL, og deretter vise de resulterende positive og negative isosurfaces. For å bruke denne spesielle versjonen av Pymol i kjernen på en Linux-arbeidsstasjon, skriv bare: Deretter velger du APBS Tools for å konfigurere en elektrostatisk modell og beregning, og velg Electrostatics for å vise og tilpasse resultatene. Hver av disse veiviser har en hjelpeknapp i tilfelle av APBS Tools, hjelpeskjermen er faktisk nyttig. En grunnleggende oversikt over hvordan du går videre: Bruk nettstedet på San Diego Supercomputing Center til å konvertere en PDB-fil til PQR-formatet som trengs for APBS. Start PyMOL og velg APBS Tools fra veiviseren-menyen På PyMOL-kommandolinjen, bruk loadpqr file. pqr for å lese i PQR opprettet ovenfor. Venstre klikk og hold på APBS Tools-knappen til høyre på skjermen for å vise en popup-undermeny. Velg Konfigurer for å angi konfigurasjonen for en APBS-jobb. Du vil kanskje undersøke APBS online dokumentasjon. Venstre klikk og hold på APBS Tools for å velge Calculate. Klikk på Calculate-knappen, og vent en stund, avhengig av størrelsen på molekylen din. Når APBS er ferdig, vil en apbsmap være lastet som inneholder resultatene. Hvis du allerede har kjørt APBS på en modell og har en. DX-fil, kan du hoppe over beregningstrinnet. Når du har lastet inn APBS Tools-veiviseren, laster du inn det eksisterende kartet via: Velg elektrostatikk fra veiviseren-menyen Fra elektrostatistikkveiviseren kan du velge forskjellige nivåer av positive og negative potensialer. Du kan også slå på en nøytral overflate for hele molekylet ved hjelp av Vdw Buffer. Hvis du vil vise et isosurface-nivå som ikke finnes i popuplisten, bruker du følgende kommandoer: hvor nivå representerer absolutt verdi for ønsket nivå. For å gjøre overflatene gjennomsiktige, bruk åpenhetskommandoen: f. eks. For å endre gjennomsiktigheten til forskjellige verdier for forskjellige isosurfaces, bruk overflatenes navn: f. eks. Ansvarsfraskrivelse Vær oppmerksom på at disse verktøyene er resultatet av noen personlige tilpasninger av en utdatert versjon av PyMOL, tweaked for å jobbe i Core. Legg også merke til at APBS-programmet for øyeblikket er i utgivelse 0.3.1. Alt dette betyr at disse verktøyene er et grovt arbeid pågår. Hvis det ikke virker som å gjøre noe riktig, kan det sannsynligvis ikke gjøre det riktig. Kjernepersonalet kan ikke gi detaljert hjelp til disse verktøyene. Gå tilbake til hovedsiden PyMOL-siden. APBS, PDB2PQR, PyMol, VMD Innholdsfortegnelse: Introduksjon til PDB2PQR Følg instruksjonene på vår side Komme i gang med strukturer for å få tilgang til den elektroniske PDB2PQR-webserveren. Dette programmet endrer pdb-filen til pqr-formatet, tilsetter manglende hydrogener, noen mangler tunge atomer og optimaliserer proteinstrukturen. Først følg instruksjonene på lenken ovenfor for å gå til PDB2PQR-nettsiden. Du bør allerede ha en valgt proteinform pdb. org i tankene. (Mitt eksempel vil bruke proteinet 2HNY) Siden jeg vil at filen skal være kompatibel med VMD, for begge innstillingene kalt Pakk et kraftfelt som skal brukes: og velg alternativet CHARMM (velg alternativet CHARMM) ). For å kjøre med apbs må du endre innstillingen i pdb2pqr for å sette inn hvite mellomrom mellom atomnavn og restnavn, mellom x og y, og mellom y og z Med PDB2PQR, fjerner programmet desverre noen svindel ligander som er i molekylet, som betyr å mutere tilsvarende må en MOL2-fil tas (som de fleste er tilgjengelige på ZINC-databasens nettsted). Last ned et PDB eller PQR-fil for offline APBS Etter å ha kjørt PDB2PQR fra nettstedet, klikk på filen under Input Files merket noe som 14084693082.pdb (tallet vil være annerledes, men det vil ha en. pdb-slutt). Dette burde starte en nedlasting (Det er nyttig å gi nytt navn til filen til 1FAS. pdb fordi det blir forvirrende når du har mange forskjellige strenger av tall for forskjellige proteiner) Nå burde du laste ned den samme nummererte filen under Output-filer (min heter 1408469302. pqr). Denne gangen kan du ikke klikke på den (da det bare vil hente en nettside med all informasjonen i filen. Du må høyreklikke og Lagre kobling som denne gangen. Kontroller også at den nedlastede filen slutter i en. pqr, men igjen Nummeret vil ikke være det samme som det i dette bildet. Introduksjon til APBS APBS er et nyttig verktøy for å finne det elektrostatiske feltet til et protein. Visse komponenter må være på plass for at APBS skal fungere, inkludert hvite mellomrom må være på plass Hvordan å kjøre et protein gjennom APBS (online) Trinnene følger de samme trinnene i å lage en PDB2PQR proteinmodellstruktur, bortsett fra en liten forskjell. Deretter klikker du sende, og det tar deg til siden for PDB2PQR-runnet protein. nederst på siden, klikk og vent til APBS er ferdig å kjøre. Last ned. dx. gz-filen, og det er slutten på APBS-økten. Merk: Unzipping. dx. gz-filen kan gjøres ved hjelp av et hvilket som helst unzipping-program Innstillinger Oppdatere datamaskinen din for APBS DISCLAIMER: DETTE ER FOR WINDOWS BRUKERE KUN ( ) For å kunne kjøre APBS ved hjelp av kommandolinje, må du først laste ned APBS binær fra sourceforgeprojectsapbs, samt laste ned den nyeste versjonen av python versjon 2 (python. orgdownloadreleases2.7.2 fra 882014). Hvorfor bruke kommandolinjen Det gir brukeren mye mer strøm over kjørbare funksjoner, umiddelbart pakker ut filen, og det er ganske enkelt å bruke. For å lage katalogen, bare kopier og lim inn C: Python27C: Python27ScriptsC: Utilpdb2pqr-windows-bin-1.9.0C: apbsbin og klikk ok. Du kan nå kjøre APBS Slik kjører du APBS fra kommandolinjen DISCALIMER: DENNE TUTORIALEN BRUKER EN WINDOWS COMPUTER OG WINDOWS COMMAND PROMPT Før du kjører APBS via kommandolinjen, må du kontrollere at de ønskede proteinfilene er i samme mappe som apbs kommandoprompten. Hvis APBS lastes ned riktig, bør den være i C-stasjonen din () når du åpner datamaskinen fra startmenyen. Klikk på APBS-mappen, og i APBS-mappen lage en ny mappe for alle proteinene dine. Vennligst merk mappen tilsvarende, og husk navnet på mappen. Det er viktig å huske at når du legger proteinfiler i mappen, må du sette både PQR og den tilsvarende IN-filen. PQR og IN-filer kan begge hentes fra PDB2PQR webserveren. (En PQR-fil er informasjonen om proteinet, mens IN-filen er en kommandofil som forteller APBS hvordan man beregner de elektrostatiske feltene. In-filen er unik for en PQR-fil (da den angir sine kommandoer til bare én PQR-fil) og inneholder også annen informasjon som dimensjoner og beregningsspesifikasjoner. Begge filene er nødvendige for å kjøre APBS. Et eksempel på pdb2pqr webserver og pqr og i filer Nå som mappene er satt opp, kan du åpne kommandolinjen. For å åpne startmenyen, skriv inn cmd. exe og åpne kommandoprompten. Dette er kommandolinjens kjøring for APBS. Kommandoprompten skal se noe som ligner på dette: Skriv inn mellomrom, cd, mellomrom, apbs og trykk på Enter. Du er nå i APBS-mappen din. For å komme til mappen din av proteiner, skriv inn cd, mellomrom og skriv inn første bokstav i mappenavnet ditt og trykk på fanen til mappenavnet dukker opp. Deretter treffer du enter (Hva fanen inneholder, er å finne alle filene som starter med bokstavene du har skrevet, for eksempel hvis du skrev i, og deretter kategorien, vil kommandoprompten gå ned, alfabetisk, alle filene dine i mappen som starter med i) Når du er i mappen din med PQR - og IN-filene dine, bruker du snarvei-tasten (som nevnt ovenfor), skriv inn det første bokstaven i ønsket IN-fil. Dette er veldig viktig apbs trenger ikke PQR-filen, det trenger IN-filen til å fungere. Når du har funnet IN-filen din, trykk Enter og APBS vil kjøre sine beregninger og lagre en DX-fil (fil som inneholder elektrostatiske feltkoordinater) i mappen din. Du er ferdig med å kjøre APBS Potensiell minnestørrelse og dimeverdiproblemer Du kan finne dimeverdiene ved å gå gjennom inngangsfilen (.in). Du kan endre DIME-verdiene for en APBS-fil ved å gå gjennom en tekstredigerer og manuelt endre standardverdiene. Bildet over viser et eksempel på en fil, som kan oppnås etter å ha kjørt PDB2PQR på ønsket protein. Dimeverdier er dimensjonene for XYZ-rutenettet for proteinet. Hvert gridpunkt krever om lag 160 MB minne, og for å få totalt antall hvis gridpunkter x, y, z gridelementene multipliseres. Multi-grid-løsningen detererer over alle disse elementene for å finne det elektrostatiske potensialet på hver av disse stedene. Standardverdiene i PDB2PQR er basert på proteinets størrelse. For å utvide på DIME-verdier, siden en datamaskin bare vet om 1s og 0s-konvensjonen brukes til å kode og dekode verdier til biter og byte i minnet, kalles dette ofte et typesystem. En 8 bit byte har derfor åtte spor for en bit (1 eller 0). Hvis du bare vurderer positive tall, kan den ha en verdi mellom 0 (00000000) og 28 1 (11111111) som er 255 (om 28 er 256, og vi må trekke en fordi 0 tar opp et spor). Problemet er at APBS brukte et signert heltall i 1.4-utgivelsen for å lagre totalt antall elementer. Hvis summen er større enn 2 (n-1) - 1, hvor n er bredden på heltalet (i vårt tilfelle en 32 bit bred int så 2 (n-1) 2.147.483.648) så overløp tallet og så ut som en negativ Antall. APBS og visualisering Det nødvendige protein for denne PyMol-opplæringen (1FAS a. k.a Fasciculin-1). Fasciculin-1 er en acetylkolinesterase (denne forbindelsen avsluttes kommunikasjonen mellom muskelceller) hemmere funnet i giftet til den grønne mamba. Dette gjør at potensialpotensialet kan gå uskarpt som forårsaker små ufrivillige muskelkontraksjoner (det lammer injeksjonsfaget). For å sette opp molekylet, følg instruksjonene Introduksjon til PDB2PQR ovenfor.