Pymol apbs opcje binarne

Obliczanie elektrostatyki Adaptive Poisson-Boltzmann Solver (APBS) to pakiet oprogramowania do modelowania solwatacji biomolekularnej poprzez rozwiązanie równania Poissona-Boltzmanna (PBE). PBE jest popularnym modelem ciągłym, stosowanym do opisu oddziaływań elektrostatycznych między substancjami rozpuszczonymi w słonych, wodnych ośrodkach. Ciągła elektrostatyka odgrywa ważną rolę w kilku obszarach symulacji biomolekularnej, w tym: Symulacja procesów dyfuzyjnych w celu określenia kinetyki ligand-ligand i białko-białko, Dynamika molekularna cząsteczki biologicznej biomolekuł, Solwatacja i obliczenia energii wiązania w celu określenia białka i białka liganda - stancje wiążące równowagę białkową i pomoc w racjonalnym projektowaniu leków oraz badania miareczkowania biomolekularnego. APBS zaprojektowano tak, aby skutecznie oceniał właściwości elektrostatyczne dla takich symulacji dla szerokiego zakresu skali długości, aby umożliwić badanie cząsteczek o dziesiątkach do milionów atomów. Dostarczamy również implicite modele rozpuszczalnikowe niepolarnego solwatowania, które dokładnie odpowiadają zarówno odpychającym, jak i atrakcyjnym interakcjom rozpuszczalnik-rozpuszczalnik. Jak obliczyć elektrostatykę: Po skonfigurowaniu struktur na stronie Przygotowywanie struktur, zobaczysz link do uruchomienia wyników za pomocą narzędzia sieciowego APBS. Kliknij ten link, a zostaniesz przekierowany na stronę internetową APBS. Naciśnij przycisk Uruchom, aby uruchomić APBS przy użyciu pliku wejściowego wygenerowanego przez serwer WWW PDB2PQR lub kliknij pole wyboru, aby zobaczyć zaawansowane opcje (pokazane poniżej). Wiersz poleceń Używając pliku wejściowego APBS wygenerowanego przez PDB2PQR (albo przez linię poleceń lub pobraną z serwera WWW), możesz uruchomić APBS bezpośrednio z wiersza poleceń w następujący sposób: Wtyczka PyMOL APBS Pakiet oprogramowania molekularnego PyMOL może zarówno uruchamiać APBS, jak i wizualizuj wynikowe potencjały elektrostatyczne. Poniżej znajdują się instrukcje dotyczące podstawowego pokazania, jak przejść z wpisu PDB do wykresu struktury i potencjału w PyMOL przy użyciu APBS. Generowanie PQR Wygeneruj plik PQR, wykonując czynności opisane w rozdziale Przygotowywanie struktur. Kontynuujmy przykład przy użyciu fascykuliny 2 (PDB ID 1FAS), neurotoksyny wężowej, która wiąże ujemnie naładowaną acetylocholinoesterazę. Załaduj utworzony plik PQR do PyMOL (File Open) i wybierz swoją ulubioną graficzną reprezentację struktury molekularnej. Wykonywanie obliczeń elektrostatycznych Przejdź do wtyczki APBS Tools, aby otworzyć wtyczkę obliczeniową APBS. W zakładce Main okna PyMOL APBS Tools wybierz opcję Użyj innego PQR i albo przejdź do (za pomocą przycisku Choose External Generated PQR:) lub wprowadź ścieżkę do pliku PQR. Ten krok jest konieczny, aby upewnić się, że używasz promieni i obciążeń przypisanych przez PDB2PQR. W zakładce Lokalizacja APBS okna Narzędzia APM PyMOL albo przejdź do (za pomocą przycisku binarnego APBS) lub wprowadź ścieżkę do lokalnego pliku binarnego APBS. Nie jest konieczne podanie ścieżki do binarnego pliku psiz. py APBS dla większości biocząsteczek. W zakładce Tymczasowe lokalizacje plików okna Narzędzia APM PyMOL można dostosować lokalizacje różnych plików tymczasowych utworzonych podczas biegu. Może to być przydatne, jeśli chcesz zapisać wygenerowane pliki do późniejszego wykorzystania. W zakładce Konfiguracja okna Narzędzia APM PyMOL, naciśnij Ustaw sieć, aby ustawić odstępy siatki. Wartości domyślne są zwykle wystarczające dla wszystkich, ale najbardziej naładowanych cząsteczek biologicznych. Na karcie Konfiguracja okna PyMOL APBS Tools spersonalizuj pozostałe parametry, domyślnie są one prawidłowe. Na karcie Konfiguracja okna Narzędzia APM PyMOL, naciśnij przycisk Uruchom APBS, aby rozpocząć obliczanie APBS. W zależności od szybkości komputera może to potrwać kilka minut. Przycisk Run APBS zostanie odznaczony po zakończeniu obliczeń. Należy zwrócić uwagę, że stężenia 0,150 M dla 1 i 1 jonu są często przydatne, aby zapewnić, że właściwości elektrostatyczne nie są nadmiernie przesadzone. Selektywność elektrostatyczna w PyMOL Trochę pracy wykonano w celu dodania elektrostatycznych powierzchni potencjalnych do PyMOL. Michael Lerner z University of Michigan napisał kilka dodatków PyMOL, które umożliwiają PyMOLowi połączenie z programem obliczeń elektrostatycznych APBS. Można ustawić obliczenia APBS z poziomu PyMOL, a następnie wyświetlić wynikowe pozytywne i negatywne isopowierzchnie. Aby użyć tej specjalnej wersji Pymola w rdzeniu na stacji roboczej Linux, wystarczy wpisać: Następnie z menu Kreatora, wybierz Narzędzia APBS, aby skonfigurować model i obliczenia elektrostatyczne, i wybierz Elektrostatyczne, aby wyświetlić i dostosować wyniki. Każdy z tych kreatorów ma przycisk pomocy w przypadku Narzędzi APBS, ekran pomocy jest w rzeczywistości przydatny. Podstawowy schemat postępowania: Użyj strony internetowej w Supercomputing Center w San Diego, aby przekonwertować plik PDB do formatu PQR wymaganego dla APBS. Uruchom PyMOL i wybierz APBS Tools z menu Wizard W wierszu poleceń PyMOL użyj loadpqr file. pqr, aby przeczytać w PQR utworzonym powyżej. Kliknij lewym przyciskiem myszy i przytrzymaj przycisk Narzędzia APBS po prawej stronie ekranu, aby wyświetlić wyskakujące podmenu. Wybierz opcję Konfiguruj, aby wprowadzić konfigurację zadania APBS. Możesz przejrzeć dokumentację online APBS. Kliknij lewym przyciskiem myszy i przytrzymaj Narzędzia APBS, aby wybrać Oblicz. Kliknij przycisk Oblicz i poczekaj chwilę, w zależności od wielkości cząsteczki. Po zakończeniu APBS zostanie załadowana apbsmap zawierająca wyniki. Jeśli już uruchomiłeś APBS na modelu i masz plik. dx, możesz pominąć krok obliczeniowy. Po załadowaniu kreatora APBS Tools, załaduj istniejącą mapę poprzez: Wybierz elektrostatyki z menu Kreator Z kreatora elektrostatyki możesz wybrać różne poziomy potencjału dodatniego i ujemnego. Możesz również włączyć neutralną powierzchnię dla całej molekuły za pomocą bufora Vdw. Jeśli chcesz wyświetlić poziom isosurface, który nie znajduje się na liście podręcznej, użyj następujących poleceń: gdzie Poziom oznacza bezwzględną wartość pożądanego poziomu. Aby powierzchnia była przezroczysta, użyj polecenia przezroczystości: np. Aby zmienić przezroczystość na różne wartości dla różnych powierzchni isopowierzchniowych, użyj nazwy powierzchni: np. Zastrzeżenie Uwaga: te narzędzia są wynikiem osobistych dostosowań przestarzałej wersji PyMOL, zmodyfikowanej do pracy w Rdzeniu. Zauważ także, że program APBS jest obecnie w wersji 0.3.1. Wszystko to oznacza, że ​​narzędzia te są pracami, które są w toku. Jeśli nie wydaje się, że robi coś dobrze, prawdopodobnie nie może zrobić tego dobrze. Pracownicy Core nie mogą zapewnić szczegółowej pomocy z tymi narzędziami. Powróć do głównej strony PyMOL. APBS, PDB2PQR, PyMol, VMD Spis treści: Wprowadzenie do PDB2PQR Postępuj zgodnie z instrukcjami na naszej stronie Przygotowywanie struktur do uzyskiwania dostępu do internetowego serwera PDB2PQR. Ten program zmienia plik pdb na format pqr, dodając brakujące atomy wodoru, niektóre brakujące ciężkie atomy i optymalizując strukturę białka. Najpierw postępuj zgodnie z instrukcjami na powyższym łączu, aby przejść do strony internetowej PDB2PQR. Powinieneś już mieć na myśli wybraną formę białka pdb. org. (Mój przykład będzie wykorzystywał białko 2HNY) Ponieważ chcę, aby mój plik był zgodny z VMD, dla obu ustawień o nazwie Wybierz pole siłowe do użycia: i Wybierz schemat nazewnictwa wyjściowego do użycia, wybierz opcję CHARMM (PARSE działa również ). Aby uruchomić z apbs, musisz zmienić ustawienie w pdb2pqr na Wstaw białe spacje między nazwą atomu i nazwą reszty, między X i Y oraz między Y i Z Przy PDB2PQR, niestety program usuwa wszystkie zbłąkane ligandy, które są w cząsteczce, co oznacza, że ​​należy odpowiednio zmutować plik MOL2 (który jest najbardziej dostępny na stronie bazy danych ZINC). Pobieranie pliku PDB lub PQR dla trybu offline APBS Po uruchomieniu PDB2PQR ze strony internetowej, kliknij plik pod plikami wejściowymi oznaczony podobnie jak 14084693082.pdb (numer będzie inny, ale będzie miał końcówkę. pdb). Powinno to rozpocząć pobieranie (przydaje się zmiana nazwy pliku na 1FAS. pdb, ponieważ staje się to mylące, gdy masz wiele różnych ciągów liczb dla różnych białek) Teraz powinieneś pobrać ten sam numerowany plik w Plikach wyjściowych (mój nazywa się 1408469302). pqr). Tym razem nie można go kliknąć (ponieważ spowoduje wyświetlenie strony zawierającej wszystkie informacje w tym pliku, należy kliknąć prawym przyciskiem myszy i zapisać link w tym czasie, a także upewnić się, że pobrany plik kończy się na. pqr, ale po raz kolejny liczba ta nie będzie taka sama jak na tym obrazku Wprowadzenie do APBS APBS jest przydatnym narzędziem do znalezienia pola elektrostatycznego białka. Niektóre składniki muszą być na miejscu, aby APBS działał, w tym białe przestrzenie muszą być na miejscu aby uruchomić białko przez APBS (online) Kroki postępują zgodnie z tymi samymi krokami przy tworzeniu struktury modelu białka PDB2PQR, z wyjątkiem niewielkiej różnicy. Następnie kliknij przycisk prześlij, a zabierze Cię do strony dla białka PDB2PQR. u dołu strony kliknij i zaczekaj, aż APBS zostanie uruchomione, a następnie pobierz plik. dx. gz, a to już koniec sesji APBS. Uwaga: rozpakowanie pliku. dx. gz można wykonać za pomocą dowolnego programu rozpakowującego Ustawienia do komputera dla APBS WYŁĄCZENIE ODPOWIEDZIALNOŚCI: TO JEST TYLKO DLA UŻYTKOWNIKÓW WINDOWS ( ) Aby uruchomić APBS za pomocą wiersza poleceń, musisz najpierw pobrać plik binarny APBS z sourceforgeprojectsapbs, a także pobrać najnowsze wydanie Pythona w wersji 2 (python. orgdownloadreleases2.7.2 od 882017). Dlaczego warto korzystać z wiersza poleceń To daje użytkownikowi znacznie więcej mocy nad funkcjami wykonywanymi, natychmiast rozpakowuje plik i jest całkiem proste w użyciu. Aby utworzyć katalog, po prostu skopiuj i wklej C: Python27C: Python27ScriptsC: Utilpdb2pqr-windows-bin-1.9.0C: apbsbin i kliknij OK. Możesz teraz uruchomić APBS Jak uruchomić APBS z wiersza poleceń DISCALIMER: TEN SPOSÓB UŻYWA WINDOWS KOMPUTER I WINDOWS COMMAND PROMPT Najpierw, zanim uruchomisz APBS za pomocą wiersza poleceń, musisz upewnić się, że żądane pliki białek znajdują się w tym samym folderze co wiersz polecenia apbs. Jeśli APBS został pobrany poprawnie, powinien znajdować się na dysku C () po otwarciu komputera z menu startowego. Kliknij folder APBS, aw folderze APBS utwórz nowy folder dla wszystkich białek, oznacz odpowiednio folder i zapamiętaj nazwę tego folderu. Należy pamiętać, że umieszczając pliki białek w folderze, należy umieścić zarówno PQR, jak i odpowiedni plik IN. Pliki PQR i IN można uzyskać zarówno z serwera WWW PDB2PQR. (Plik PQR jest informacją o białku, podczas gdy plik IN jest plikiem poleceń, który mówi APBS, jak obliczyć pola elektrostatyczne. Plik In jest unikalny dla jednego pliku PQR (ponieważ określa jego polecenia tylko dla jednego pliku PQR) a także zawiera inne informacje, takie jak wymiary i specyfikacje obliczeń Oba pliki są potrzebne do uruchomienia APBS) Przykład serwera WWW pdb2pqr i plików pqr oraz plików Teraz, gdy foldery są skonfigurowane, można otworzyć wiersz polecenia. Aby otworzyć menu Start, wpisz cmd. exe i otwórz wiersz polecenia, to jest wykonanie linii poleceń dla APBS. Wiersz poleceń powinien wyglądać podobnie do tego: Teraz wpisz spację, cd, spację, apbs i naciśnij klawisz Enter. Jesteś teraz w folderze APBS. Aby dostać się do twojego folderu z białkami, wpisz cd, spacja, następnie wpisz pierwszą literę nazwy twojego folderu i wciśnij kartę, aż pojawi się nazwa twojego folderu. Następnie naciśnij klawisz Enter (klawisz klawisza Tab pozwala znaleźć wszystkie pliki zaczynające się od liter, które wpisałeś, na przykład, jeśli wpisałeś literę i, a następnie kartę, wiersz polecenia byłby opuszczony, alfabetycznie, wszystkie pliki w folderze, który rozpoczyna się i) Teraz, gdy jesteś w swoim folderze z plikami PQR i IN, za pomocą skrótu tabulacji (jak wspomniano powyżej), wpisz pierwszą literę żądanego pliku IN. Jest to bardzo ważne apbs nie potrzebuje pliku PQR, potrzebuje pliku IN do działania. Po znalezieniu pliku IN naciśnij klawisz Enter, a program APBS uruchomi obliczenia i zapisze plik DX (plik zawierający współrzędne pól elektrostatycznych) w folderze. Zakończyłeś działanie Potencjalnej wielkości pamięci i problemów z wartościami dziesiętnymi APBS Wartości dziesięciocentów można znaleźć przechodząc przez plik wejściowy (.in). Możesz zmienić wartości DIME pliku APBS, przechodząc przez edytor tekstu i ręcznie zmieniając wartości domyślne. Powyższy obrazek pokazuje przykładowy plik. in, który można uzyskać po uruchomieniu PDB2PQR na pożądanym białku. Wartości wymiaru są wymiarami siatki XYZ dla białka. Każdy punkt siatki wymaga około 160B pamięci, a aby uzyskać całkowitą liczbę punktów siatki, elementy siatki x, y, z są mnożone. Narzędzie do rozwiązywania problemów z wieloma kratkami wykonuje iteracje na wszystkich tych elementach, aby znaleźć potencjał elektrostatyczny w każdym z tych miejsc. Domyślne wartości dime w PDB2PQR są oparte na wielkości białka. Aby rozwinąć wartości DIME, ponieważ komputer zna tylko konwencję 1s i 0s jest używany do kodowania i dekodowania wartości do bitów i bajtów w pamięci, często jest to nazywane systemem typu. 8-bitowy bajt ma osiem slotów na bit (1 lub 0), dlatego jeśli rozważasz tylko liczby dodatnie, może zawierać wartość od 0 (00000000) do 28 1 (11111111), która wynosi 255 (chociaż 28 to 256, i musimy odjąć jedną, ponieważ 0 zajmuje slot). Problem polega na tym, że w wersji 1.4 APBS używał liczby całkowitej ze znakiem, aby przechowywać całkowitą liczbę elementów. Jeśli suma zwiększyła się o więcej niż 2 (n-1) - 1, gdzie n jest szerokością liczby całkowitej (w naszym przypadku 32-bitową szeroką int więc 2 (n-1) 2 147 483 648), liczba przepełniła się i wyglądała na ujemną numer. APBS i wizualizacja Potrzebne białko do tutoriala PyMol (1FAS a. k.a Fasciculin-1). Fascykulina-1 to acetylocholinoesteraza (ten związek kończy komunikację między komórkami mięśniowymi), inhibitor znajdujący się w jadach zielonej mamby. Pozwala to na uwolnienie potencjału czynnościowego, co powoduje niewielkie mimowolne skurcze mięśni (paraliżuje wstrzykniętego pacjenta). Aby skonfigurować cząsteczkę, postępuj zgodnie z instrukcjami zawartymi w Wstępie do PDB2PQR powyżej.