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第十三章蛋白质结构129第十三章蛋白质结构在进行蛋白质结构分析之前，用户首先要准备具有蛋白质结构的档案。蛋白质结构的档案可以在之中寻找，找到欲分析的结构后即可直接下载。下载的结构档案称之为PDB檔，除了NTI之外也可以用其他的软件进行观察。NOTE：VectorNTI无法进行未知蛋白质结构的仿真，若要进行结构仿真必须使用其他软件。在档案下载回来后请确认扩展名是否为.pdb，如果不是请将扩展名更改为.pdb。只要扩展名的名称正确就可以直接点选开启，也可以从VectorNTI的程序中选择3DMoleculeViewer(图13.1)：图13.1利用程序集内的3DMoleculeViewer仿真蛋白质结构开启以后再选择或者是File→Open打开档案(图13.2)：图13.2选择PDB的档案，开启蛋白质序列VectorNTI教育训练手册130打开档案后就可以看到一个蛋白质结构的图案(图13.3)：图13.3右边的窗口为蛋白质的结构，下方则是此蛋白质的序列在这个程序中的下方窗口为蛋白序列；左边中间的窗口是整个蛋白质结构的组成信息；左上方窗口为该结构的文件名。使用者可以从上方这三个按钮来决定是否显示这些数据。使用者可以进行翻转、移动及缩放蛋白质结构图形：只要按住键盘Shift键跟鼠标左键就可以将结构翻转；按住键盘Ctrl键跟鼠标左键拖曳就可以将结构移动；按住键盘Shift键、Ctrl键跟鼠标左键拖曳图形就可以将结构缩放。结构的图片可以利用作输出。图形的操作结果可以用或者是File→SaveProject储存。PDB档案打开来以后所呈现的图形都是未经过整理的，想要呈现较美观的图形必需将图形简化和改变显示方式。首先用户可以先把显示原子的图形先关闭，只留下骨干的架构(图13.4)。使用者可以在右上方的工具栏中点选或者第十三章蛋白质结构131从View→Hide→Allatoms将显示原子图形的功能给关闭：图13.4蛋白质的骨干架构用户可以看到图形只剩下骨干的构造，变得很单纯。接着可以调整骨干的显示方式(图13.5)，只要在图片上面点选鼠标右键后，点选Backbone后使用者就可以看到各种的显示方式：图13.5对单纯的骨架结构，进行各种的显示设置VectorNTI教育训练手册132使用者可以根据自己的喜好选择骨干表示的方式(图13.6)：图13.6让蛋白质结构以另一种形体呈现如此一来就可以显示出比较容易观察的结构图形。调整结构颜色：用户可以在图片上面点选鼠标右键选择ColorsScheme或者从上方View→ColorsScheme中可以选择不同的颜色显示方式(图13.7)图13.7对结构加入不同颜色的显示第十三章蛋白质结构133选择不同的上色方式后程序会自动帮用户把颜色作调整，例如点选Structure(图13.8)：图13.8对蛋白质不同的结构做不同的配色这时候颜色就会依使用者的调整而改变。如果对于自动调整颜色的功能不满意，用户可以进行手动调整(图13.9)，首先在ColorsScheme的项目中选最下面的ColorsSchemes：图13.9使用ColorsScheme，手动调整颜色点选CreateNew创造一个新的显示方式：VectorNTI教育训练手册134图13.10针对不同的Schemetype进行不一样的显示1在Schemename的字段填入一个名称(图13.10)，而在Schemetype字段下面有三种不同的上色方式，第一项是依照元素种类来上色；第二项是依照胺基酸种类来上色；第三项是依照结构上面标示的记号来上色。输入名称和选择显示模式后点选OK：图13.11对不同结构，改变想要的颜色在图13.11中，左边是命名的名称，右边会出现程序默认的颜色，这个显示模式是选择ByElement，即依照元素种类来上色，刚好骨架的部份只有碳元素，第十三章蛋白质结构135颜色是灰色，使用者只要点在Carbon那一项点选上方的Change就可以改变颜色了(图13.12)：图13.12直接对要改变的项目改变颜色好了以后就点选OK，这时候请再打开ColorsScheme的选项，用户会发现在下方会显示用户刚刚设定的显示名称，点选该名称就会依照颜色的设定显示该图形(图13.13)：图13.13骨架改成黄色后的图形VectorNTI教育训练手册136用户可以在ColorsSchemes的窗口下建立各种不同的显示模式(图13.14)，这些显示模式，可以依照不同的需求来设定，同时这些模式可以点选Save储存起来，以后要观察其他档案时，可以用Load把显示模式加载。如果不需要也可以选择Delete或者DeleteAll来清除：图13.14依照用户的调整，显示出自己想要的结果如果想在特定的胺基酸序列标上颜色，使用者可以先把欲上色的部份以鼠标左键作反白选择(图13.15)：图13.15直接对要上色的序列片段进行选择第十三章蛋白质结构137再点选上方工具栏或是点选鼠标右键选择MarkSelection(图13.16)：图13.16选取后，右键单击选择MarkSelection如此，上色的部份就会显示在图形上(图13.17)，：图13.17涂上颜色的地方，就是我们所选择的序列片段VectorNTI教育训练手册138若要改变颜色可以点选上方工具栏或者是在图形上点选鼠标右键选择3DOptions(图13.18)：图13.18调整颜色的工具用户可以把鼠标点到Mark的选项后再点选Change改变颜色，颜色改变好后点选确定即可(图13.19)：图13.19改变颜色后的图形第十三章蛋白质结构139若要把标示的颜色暂时去除只要点选上方工具栏的，用户可以依照需求开启或关闭颜色的显示；若要所有的序列都显示相同的颜色可以点选工具栏的，这时候所有的序列都会以同一颜色显示(图13.20)：图13.20让结构以相同颜色显示若要把选择的序列区域去除颜色可以点选上方工具栏的或者是选取已经上色蛋白质序列的部份，点选鼠标右键选择UnmarkSelection就可以把颜色去掉，如果要去掉所有颜色可以直接点选就可以把颜色去除。若要进行结构的量测，如距离、夹角度、转动角度都可以利用上方相关的工具。在进行测量前先把要测量的胺基酸序列用鼠标选好，之后点选上方或者是点选鼠标右键选择Atoms(图13.21)，再选择想要的表现方式，颜色的调整可以利用ColorsSchemes来设定：VectorNTI教育训练手册140图13.21对图形作型态上的分析，点选Atoms里的项目这时候就会在图片上面显示出序列相关的原子结构(图13.22)：图13.22蛋白质结构以原子结构方式显示若要关闭原子结构功能只要选择或者是点选鼠标右键选择HideSelection就可以关闭。如果有使用MarkSelection的功能，用户可以在MarkSelection的功能中点选来显示被标记的胺基酸原子结构（红色部份）(图13.23)：第十三章蛋白质结构141图13.23选择MarkSelection，让观察的部份用颜色标出若要将胺基酸原子结构标记关闭只要点选就可以了。使用者也可以点选，显示整个序列的原子结构(图13.24)：图13.24显示出整个序列的原子解构VectorNTI教育训练手册142只要点选就可以关闭所有的原子结构，要测量原子之间的距离可以点选或者是View→MeasureMode选择Distance(图13.25)：图13.25使用Distance，测量原子间的距离这时后会出现一个十字形的光标，用户把光标点向量测的原子中央，这时候会出现一个绿色的点在原子上方(图13.26)：图13.26点击欲测量的原子，会在原子上方出现绿色的点第十三章蛋白质结构143这时候再将光标点在另外一个原子上，VectorNTI就会出现两个原子间的距离(图13.27)，这个距离的单位为Å：图13.27点击两个原子，就会显示两个原子间的距离若要把测量的图案去除只要点选即可。原子结构的夹角角度测量和距离测量的操作方式相同，只要点选接着用光标点选任三个原子就会出现角度(图13.28)：图13.28点击三个原子，就可以测量原子间的夹角VectorNTI教育训练手册144若要把测量的图案去除只要点选即可。原子结构的旋转角度测量和距离测量的操作方式是相同的，只要点选后用光标点选任四个原子就会出现角度(图13.29)：图13.29点击四个原子，会出现原子间的旋转角度及距离若要将测量的图案去除的话只要点选即可。NOTE：进行测量的时候，光标如果不容易点选到特定原子时，用户可以把图形放大或者旋转图形来帮助光标的点选。结构分子的相关运算：若要进行分子表面的运算，需在上方Tool的项目中点选Calculatesurface项目(图13.30)：图13.30执行分子表面的运算第十三章蛋白质结构145在Method选项内有两种计算方式，Proberadius是计算半径。注意越复杂的结构计算蛋白质表面结构的时间会越久。点选OK后就会开始计算。如果想要停止计算或是重新运算可从上方的Tool的项目操作，计算完成后会出现分析结果的画面(图13.31)：图13.31计算分子结构半径的画面用户可在图片上，点选鼠标右键，从Surface的项目(图13.32)中选择合适的表现方式：图13.32利用Surface选择适合的表现方式VectorNTI教育训练手册146立体视觉：在图片上点选鼠标右键选择StereoMode可以观看3D立体影像(图13.33)：图13.33使用StereoMode观看3D立体影像观看立体影像的方法在于利用眼睛将两张图片的视觉效果重迭成一张图片，建议用户将图片缩小，较容易产生立体感的视觉效果。用户也可以从3DOptions的Conflicts项目中调整一些显示的参数来帮助观察(图13.34)：图13.34调整Conflicts项目中的参数来帮助观察第十三章蛋白质结构147存取部份结构：在File的项目下选NewEditableEntry(图13.35)：图13.35建立NewEditableEntry此时左上方的窗口中会出现一个NewEntry1的文件夹(图13.36)：图13.36出现一个新的文件夹NewEntry1用户用鼠标点击原来的文件夹，将想要取出的结构部份，用鼠标选取，然后按鼠标右键，点选CopySelectionSequence(图13.37)：图13.37复制选取的部份再选取NewEntry1文件夹，从Edit的项目中点选Paste：(图13.38)VectorNTI教育训练手册148图13.38贴到新建立的NewEntry1文件夹此时所选取特定序列的结构就可以截取出来(图13.39)：图13.39截取出来的序列截取出的序列一样可以调整显示方式和进行测量，若要储存这个档案可以从File的项目中点选ExportEntry储存(图13.40)：第十三章蛋白质结构149图13.40储存截取出来的片段结构的比对：用户可以把两个不同的结构进行比对，首先在程序中从File→Open打开另外一个结构文件(图13.41)：图13.41选取另外一个序列结构档案，进行比对的动作VectorNTI教育训练手册150用户可以从某结构档案中选一段要和另外一个结构比对的胺基酸区域，先用鼠标左键选择该区域后再从Tool的项目中选AlignChain(图13.42)：图13.42从结构中取出一段区域与另一个结构进行比对再选择要比对的结构文件后点选OK(图13.43)：图13.43选取要进行比对的部份程序运算完成后就会出现比对的结果(图13.44)：第十三章蛋白质结构151图13.44运算完后，出现两组比对的结果点选右上方的之后两个结构的骨架就会进行迭合(图14.45)，使用者可以利用上述的方式调整骨架的颜色以进行区隔：图13.45将两组骨架，调整颜色后进行迭合红色骨架部份就是使用者选取的序列骨架；灰色骨架是另一个序列结构的骨架。若要分开呈现只要点选即可。