国重室吴晨晨硕士编写的VMD插件-Molcontrolle在JCIM杂志上发表

发布者:佟鑫发布时间:2020-12-07浏览次数:142


Visual Molecular DynamicsVMD)是理论模拟研究人员最强大的分子可视化和建模程序之一。但是,在执行某些建模任务(例如选定分子或部分分子的平移/旋转,合并两个分子,甚至将更多分子整合到一个文件中)的情况下,仍然缺少用于分子操作的图形用户界面(GUI),目前只能使用tcl脚本来实现。

在本课题中,作者为VMD(基于版本1.9.3)开发了一个用户友好的GUI,名为Molcontroller,以执行这些日常使用的操作。而且,它还可以在VMD显示窗口中提供各种分子标识符信息,这对于简要显示分子结构特征应该非常方便。该GUI可能有助于提高VMD用户的建模效率。

Molcontroller-GUI使用开发的Tcl/Tk工具包,并可以集成到Extensions/Modeling/Molcontroller VMDMolcontroller-GUI包含几个功能框,例如InformationPropertyManipulationSave File。主要功能描述如下:

1)Information中有三个面板。在左面板(File List)中,列出了用于建模操作的目标分子。在中间面板(Unit Cell)中,用户可以使用单选按钮打开或关闭所选分子的模拟框。此外,用户还可以直接修改VMD单元参数,即abcalphabetagamma。日志记录控制面板位于Information框的右侧区域。当用户单击logging on单选按钮,提供了保存文件对话框,以允许用户定义日志文件。然后,旋转和平移操作将自动记录到预设的日志文件中。如果用户单击logging off单选按钮,则操作记录过程将停止。用户可以通过在VMD菜单中的File/Load Visualization下加载先前保存的日志文件来非交互地重播操作。

2)Property框可以显示各种分子标识符信息。Property框的前三列(Chain  Residue  Atom)以树状结构显示分子信息。Res_Count列显示所选分子中每种残基的总数。如果在Res_Count列中单击特定的残基,则相同残基的所有残基ID将在Res_Location列中列出。用户可以单击Property中的选择框以显示分子的全部或某些特定部分,或者,也可以通过在Selected Atoms文本条目中键入VMD的文本命令来实现。在Highlight框中,用户可以通过单击highlight at the top rep,使用常规绘制样式在最顶部的表示层来渲染选定的分子(或其部分)。Property框的底部显示了所选分子(或其部分)的几何中心或质心(COM),相对分子质量和最小包围矩形尺寸(范围和大小)。此外,可以计算蛋白质中每种残基的数量并直接保存。

3)Manipulation的主要功能是实现所选分子(或其部分)的平移或旋转。可以在标有FromTo的文本输入框中定义移动范围。可以使用分别在MovingRotating文本输入框中声明的预设值,沿指定的xyz轴平移和旋转选定的一个或多个分子。或者,这两个操作也可以通过沿xyz拖动特定的滑块来完成。可以使用单选按钮将分子的旋转参考点设置为分子的几何中心,质心,系统的原点或用户定义的参考点。Scroll bar reset可重置滑块为初始值。Default可为用户恢复分子的原始结构。

4)GUI的最后一个框用于保存在平移旋转操作之后的分子,或某些结构分析结果(例如,每种残基的数量)。用户还可以将这些处理过的分子合并到单个PDB文件中。保存文件的类型在Save File框底部的下拉菜单中选择。

 工作发表在Journal of Chemical Information and Modeling杂志(DOI10.1021/acs.jcim.0c00754),吴晨晨硕士为本论文第一作者,国重室杨再兴副教授为本论文通讯作者。