アクセラと+αな生活
アクセラとα350と共に過ごす気まぐれ日記です。
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Ubuntu 10.04 で PyMOL を使ってみる。
Ubuntu 10.04 で Garlic を使ってみる(その1)。では、「Garlic」を使って、蛋白質などの分子を視覚化してみました。

このような分子を視覚化してくれるユーティリティは他にもあります。
今回は、「PyMol」を使ってみます。

「Garlic」に比べると、マウスで操作できる分「PyMOL」が使いやすいのですが、機能が多いので難しいですね。


では、「PyMOL」を使ってみましょう。




【インストール】
「PyMOL」はパッケージ化されているので、「APT」でインストールします。


$ sudo apt-get update

~ 略 ~

$ sudo apt-get install pymol
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
依存関係ツリーを作成しています
状態情報を読み取っています... 完了
以下の特別パッケージがインストールされます:
apbs libibverbs1 libmaloc1 libnuma1 libopenmpi1.3 python-pmw
提案パッケージ:
python-pmw-doc
以下のパッケージが新たにインストールされます:
apbs libibverbs1 libmaloc1 libnuma1 libopenmpi1.3 pymol python-pmw
アップグレード: 0 個、新規インストール: 7 個、削除: 0 個、保留: 0 個。
8,240kB のアーカイブを取得する必要があります。
この操作後に追加で 23.2MB のディスク容量が消費されます。
続行しますか [Y/n]? y
取得:1 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe libmaloc1 0.2-2.1 [53.7kB]
取得:2 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe libibverbs1 1.1.3-2ubuntu1 [32.1kB]
取得:3 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe libnuma1 2.0.3-1 [20.9kB]
取得:4 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe libopenmpi1.3 1.4.1-2 [1,245kB]
取得:5 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe apbs 1.2.1b-1 [289kB]
取得:6 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe python-pmw 1.3.2-4 [114kB]
取得:7 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe pymol 1.2r1-3 [6,485kB]
8,240kB を 52s で取得しました (157kB/s)
未選択パッケージ libmaloc1 を選択しています。
(データベースを読み込んでいます ... 現在 251963 個のファイルとディレクトリがインストールされています。)
(.../libmaloc1_0.2-2.1_i386.deb から) libmaloc1 を展開しています...
未選択パッケージ libibverbs1 を選択しています。
(.../libibverbs1_1.1.3-2ubuntu1_i386.deb から) libibverbs1 を展開しています...
未選択パッケージ libnuma1 を選択しています。
(.../libnuma1_2.0.3-1_i386.deb から) libnuma1 を展開しています...
未選択パッケージ libopenmpi1.3 を選択しています。
(.../libopenmpi1.3_1.4.1-2_i386.deb から) libopenmpi1.3 を展開しています...
未選択パッケージ apbs を選択しています。
(.../apbs_1.2.1b-1_i386.deb から) apbs を展開しています...
未選択パッケージ python-pmw を選択しています。
(.../python-pmw_1.3.2-4_all.deb から) python-pmw を展開しています...
未選択パッケージ pymol を選択しています。
(.../pymol_1.2r1-3_i386.deb から) pymol を展開しています...
man-db のトリガを処理しています ...
python-gmenu のトリガを処理しています ...
Rebuilding /usr/share/applications/desktop.ja_JP.utf8.cache...
desktop-file-utils のトリガを処理しています ...
doc-base のトリガを処理しています ...
Processing 1 added doc-base file(s)...
Registering documents with dhelp...
/usr/lib/ruby/1.8/pathname.rb:263: warning: `*' interpreted as argument prefix
Registering documents with scrollkeeper...
menu のトリガを処理しています ...
python-support のトリガを処理しています ...
libmaloc1 (0.2-2.1) を設定しています ...

libibverbs1 (1.1.3-2ubuntu1) を設定しています ...

libnuma1 (2.0.3-1) を設定しています ...

libopenmpi1.3 (1.4.1-2) を設定しています ...

apbs (1.2.1b-1) を設定しています ...
python-pmw (1.3.2-4) を設定しています ...

python-central のトリガを処理しています ...
pymol (1.2r1-3) を設定しています ...

libc-bin のトリガを処理しています ...
ldconfig deferred processing now taking place
menu のトリガを処理しています ...
python-support のトリガを処理しています ..

これでインストールは完了です。
インストール時にメニュー登録されるので、Gnome の場合、「アプリケーション」-「科学」-「PyMOL Molecular Graphics System」で起動します。



【基本操作】
ここでは、簡単な操作のみに限定します。

詳細な操作方法に関しては、PyMOL Users Manual(http://pymol.sourceforge.net/newman/user/toc.html)をご確認下さい。

○画面構成
「PyMol」は「The PyMOL Molecular Graphics System」(External GUI)と「PyMOL Viewer」(Viewer)という、2つのウィンドウで構成されます。
pymol_20100509_001.jpg
「The PyMOL Molecular Graphics System」がメニューや操作ボタン、「PyMOL Viewer」が表示という構成です。


○ファイルのオープン
まずは、PDB ファイルを読み込みます。
「The PyMOL Molecular Graphics System」のメニューから「File」-「Open」を選択すると、ファイルを選択するダイアログが表示されるので、対象のファイルを選択し、読み込みます。

または、「PyMOL」のコマンド入力欄に「load <読み込むファイル>」を入力して実行しても、読込みが可能です。
「PyMOL」のコマンド入力はファイル名の補完機能があり、「ls」、「pwd」、「cd」などの簡単なディレクトリ操作のコマンドが可能ですので、対象のファイルの選択も楽です。

PyMOL>load 102d.pdb
HEADER DNA 15-DEC-94 102D
TITLE SEQUENCE-DEPENDENT DRUG BINDING TO THE MINOR GROOVE OF DNA:
TITLE 2 THE CRYSTAL STRUCTURE OF THE DNA DODECAMER D(CGCAAATTTGCG)
TITLE 3 2 COMPLEXED WITH PROPAMIDINE
COMPND MOL_ID: 1;
COMPND 2 MOLECULE: DNA (5'-D(*CP*GP*CP*AP*AP*AP*TP*TP*TP*GP*CP*G)-
COMPND 3 3');
COMPND 4 CHAIN: A, B;
COMPND 5 ENGINEERED: YES
ObjectMolecule: Read crystal symmetry information.
Symmetry: Found 4 symmetry operators.
CmdLoad: "102d.pdb" loaded as "102d".


ファイルを読み込めば、「PyMOL Viewer」に表示されます。
読み込まれた PDB データ(分子)は「PyMOL Viewer」の右に一覧表示されます。
複数の PDB データを読み込んでおき、表示・非表示を切り替えることもできます。
pymol_20100509_007.jpg


○表示の操作
マウスをドラッグすることで、表示されている分子を回転させることができます。
マウス操作で、見たい位置へ変更できます。

またマウスの右ボタンを押したまま、上、下へドラッグすれば、ズームイン、ズームアウトができます。


○表示の変更
リボンなどの表示、非表示は「PyMOL Viewer」の右の一覧の「S」で表示、「H」で非表示を切り換えます。
pymol_20100509_002.jpg

「lines」、「sticks」、「ribbon」、「cartoon」を表示すれば、下のようになります。
pymol_20100509_003.jpg

「surface」を表示させると、気持ち悪いです。。。
pymol_20100509_004.jpg
間違って表示させたのなら、「H」(非表示)でその項目を選択すれば、非表示になります。

コマンドで表示、非表示の変更も利用できます。
「sticks」を表示する場合は、「show sticks」(省略形は「sh st」)、「lines」を非表示にする場合は「hide lines」(省略形は「hi li」)というように、「show」、「hide」などのコマンドで「lines」、「sticks」などの対象を指定して、操作します。


また、「C」で色の変更ができます。
色変更のコマンドは「color <色>」(省略形は「col <色>」)で、コマンドでも色を変更できます。


○画像として保存
「The PyMOL Molecular Graphics System」のメニューから「File」-「Save Image AS」で、現在「PyMOL Viewer」に表示されている分子を画像ファイルとして保存できます。


○ステレオ表示
コマンドで「stereo」(省略形は「st」)でステレオ表示に切り替えることもできます。
ステレオ表示をオフにするには「stereo off」(省略形は「st off」)を実行します。
pymol_20100509_005.jpg


○コマンドヘルプの表示
「PyMOL」は操作、表示などに関する多くのコマンドを備えています。
コマンドのヘルプは「help <対象のコマンド>」で、コマンドのヘルプを表示してくれます。
pymol_20100509_006.jpg






他にも「Movie」として保存できたり、非常に機能が豊富です。
コマンドでも、一通りの操作ができるので、この操作はコマンド、この操作はマウスというように、使いやすいように切り替えれば、より使いやすくなるでしょう。

「PyMOL」は機能が豊富な分、いろいろ操作を覚えなくてはいけません。
まずは、ユーザーズマニュアルには目を通しておくべきかな?

使った感じとしては、実際に研究、勉強している「専門者向け」です。
専門的な知識も必要なので、よほど使わないと、使いこなすのは難しいです。。。
私のレベルでは、複雑な使い方は理解能力を超えていたりします。。。><;



【PyMOL】
PyMOL:http://www.pymol.org/
Users Manual:http://pymol.sourceforge.net/newman/user/toc.html



コメント
この記事へのコメント
UCSF Chimera
同じような分子視覚化ソフトとしては、UCSF Chimeraもよく使われています。フリーソフトウェア、オープンソースではありませんが、非商用利用なら自由にダウンロードして使用出来ます。
http://www.cgl.ucsf.edu/chimera/download.html
2010/05/19(水) 15:04 | URL | 通りすがり #XpOSloec[編集]
Re: UCSF Chimera
ご教授いただきありがとうございます。

ご紹介いただいたサイトを見ただけでも、「UCSF Chimera」は機能豊富で面白そうですね。

今は、「PyMOL」を特訓中ですが、時間があれば使ってみようと思います。


2010/05/19(水) 21:31 | URL | ホノミ(SA_2083) #-[編集]
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