VMD Tutorial

VMD设计用于生物系统的建模,可视化和分析,如蛋白质,核酸,脂质双层组件等。它可用于查看更一般的分子,因为VMD可以读取标准蛋白质数据库(PDB)文件和显示 包含的结构。 VMD提供了多种方法来渲染和着色分子:简单的点和线,CPK球体和圆柱体,licorice bonds,骨架和丝带,卡通等。 VMD可用于动画和分析分子动力学(MD)模拟的轨迹。 特别地,VMD可以通过在远程计算机上显示和动画化经历模拟的分子来充当外部MD程序的图形前端.

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1. 加载分子

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第一步是要下载分子结构文件。在here下载PDB文件(比如2HMB)然后我们加载pdb文件.
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在 "VMD Main" ,File -> NEW Molecule.

在 "Molecule File Browser",Browse -> 选择你的pdb文件.

在 "Molecule File Browser"确认 "Determine file type"是"PDB"。通常根据你的文件类型自动选择.

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在 "Molecule File Browser",点击Load.

仙子,在"OpenGL Display"窗口分子就会展示!

2. 展示蛋白

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为了看到蛋白质的三维结构,我们使用了各种鼠标模式.

在"OpenGL Display"窗口中,按住鼠标左键移动鼠标,进入一步观察发生的情况。 这是鼠标旋转模式,通过这种模式,可以使这个分子围绕平行轴旋转屏幕。.

如果按下鼠标右键,重复上一步,分子将围绕垂直于屏幕的轴旋转.

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在 "VMD Main"-> Mouse中,你可以选择多种鼠标模式"Rotation" 和"Translation" 或者"Scale".

Translation Mode允许您按住鼠标左键来拖动屏幕上的分子.

在Scale Mode,在缩放模式下,您可以按住左键水移动鼠标平放以放大或缩小.

3. 结构的可视化

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VMD可以在各种绘图模式下显示您的分子。 在这里,我们必须更多地了解那些可以帮助您绘制蛋白质中不同结构模式的方法.

在"VMD Main",Graphics -> Representations,我们可以看到当前显示的分子(lines)的图形表示.

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在"Graphical Representations", 在"Selected Atoms"框中输入"resid 1 to 133"后Enter,在"Coloring Method"下拉菜单中选择"ColorID",然后选择你喜欢的颜色,在"Drawing Method"下拉菜单中,选择"New Cartoon"。蛋白将会以二级结构方式进行展示.
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在"Graphical Representations",点击"Create Rep"。在"Selected Atoms"框中输入“resid 58 to 112 and noh”。在"Coloring Method"下拉菜单中选择"Name",在"Drawing Method"下拉菜单中选择"Licorice",此时会以球棒模型显示.

4. 获取信息

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查询原子。在"VMD Main", Mouse -> Label -> Atoms。然后点击感兴趣的原子,对应原子标签就会显示。例如"THR67:CG2",表示该原子是THR残基,残基序号是67,原子类型是"CG2".
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我们知道分子结构涉及原子在空间中的位置,与键的化学键类型有关,包括键长,键角和三个相邻键之间的二面角.
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在"VMD Main", Mouse -> Label -> Bonds/Angles/Dihedrals然后,依次单击查询几何体中的原子,我们可以测量键长/角度/二面角.
要叠合两个结构以进行比较,需要载入另一个需要比较的分子(可以选择1HMR)。然后点击 Extensions->Analysis->RMSD Calculator,在RMSD Tool中修改感兴趣的残基范围(例如residue 1 to 132),可以选择backbone指定蛋白骨架,然后点击Align。两个分子在你选择部分将会进行叠合(如果报错,慢慢减少残基数直到可以叠合.) 通过点击RMSD来计算叠合后两个结构的RMSD.

对于感兴趣原子的更多信息,可以在"VMD Main", Graphics -> Labels中找到.

 

5.可视化窗口调整

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在"VMD Main", Display -> Orthographic

此处可以将根据距离调整视角大小的显示方式调整为正视表示法

在"VMD Main", Display -> Axes -> Off

此处可以将左下角的坐标轴关闭

在 "VMD Main", Display -> Depth Cueing

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在 "VMD Main", Extensions -> TK console ->中输入"display resize 1000 800"可以调整显示窗口大小,它确保了输出图像尺寸比.