CHIMERAX的使用

通过Chimerax Userguide 和tutorial 的学习记录

基本鼠标操作

鼠标左键移动——默认旋转
鼠标滚轮——放大缩小
shift+ 鼠标左键移动 / ctrl+alt+左键——移动分子
control +鼠标左键——选择原子
若要恢复最初xy轴位置：

（圆圈所示可以点开，得到一个总览小窗口，若分子不在视图区可通过总览窗口知晓位置。或者直接通过orinent调到视图区）

命令行工具

一些提前需要知道的:

spec包括模型、链、残基或原子

symbol	example
#	#1:模型1
/	/b:b链
:	:51,第51位残基；:glu,所有的谷氨酸
@	@ca:钙离子（不区分大小写）

以及solvent、ligand、ions

逻辑命令

命令意义

& and

~ not

(|:or)

例： @ca & @@bfactor>40 ——B-factor值大于40的钙原子

命令	意义
&	and
~	not

level和 target string

level	target string
atoms	target a
bonds	target b
pbonds	target p
cartoons/ribbons	target c/target r
surfaces	target s
models	target m

英文格式中括号[]:内部表示可选参数
|：分隔互斥参数

命令行

基本操作命令

open
1. 可以通过打开本地文件（.pdb,.cif,.mmcif等文件）
2. 或联网打开：
  open [pdbname] format pdb
  or
  open [pdbname] #默认.cif格式
  
  例：输入open 2hyy 后，日志显示如下：
show/hide
1. usage: show/hide spec [level|target string]
log中显示：info
- 例：
  
  sel ~protein ——选择除蛋白外原子/分子
  
  info residues sel ——显示选中分子/离子名称
  
  info sel ——显示选中原子/离子名称
select
1. usage: sel [指定的目标]
2. 相关操作： hide ~sel ——隐藏除了选中的styles形式的原子

基本修饰命令

标记——label：

label [spec]

label height [value]

e.g.

label ligand height 1.0 ——显示配位体名称且其高度为1.0
surface
- Usage:
1. surface [tom-spec [visible N] ——visible可选用于显示可见补丁，最好选择1（便于观察）
2. surface style (solid|mesh|dot)
- 例： surface ligand @<6.3 visible 1 ——显示配体周围距离小于6.3埃的原子
preset
Usage:
preset preset-name #复原
preset orig #原始状态默认是ribbons
- for protein:
  1. 对cartoon(一般载入时默认ribbon模式):
    - preset ribbons一般是默认卡通形式（可与后cartoon形式比较）
    - preset cylindersα螺旋呈圆筒状
    - preset licorice不表征二级结构
- 对style:
  - preset sticks预设成棍棒模型模式
  - preset chain colors 除了配体呈棍棒模型、溶剂呈球棍模型，其他原子呈球形，并根据链上色
  - preset single color所有原子都呈球状模型
  - preset cartoon呈卡通形式，与配体和离子有关的残基也呈现棍棒结构
- 对分子表面
  1. preset transparent ,预设表面70%透明度，其下原子颜色相同（配体呈球形）
  2. preset opaque ,不透明表面，按链上色
  3. preset ghostly white 白色分子表面，80%透明度
  4. preset surf atom 突出表面原子
- 分子整体
  1. preset inter ,不显示轮廓，默认背景（黑）
  2. preset pub，显示轮廓，白背景
color
color spec colorname [target string] [transparency percent]
- string,percent 是需要输入的数据
- 例子：
  color /d & helix sky blue cartoons #给D链的卡通形式的螺旋上天蓝色
  #对于2D模型：按……（为单元）上色
  color bychain #按链上色
  color byatom/byelement #按每个原子/元素上色
  color byhet #按非碳原子上色
  color bypolymer #按多聚体上色（给每个单聚体上色）
  color bymodel #按模型上色
附：列出颜色元素 color list,log中显示:
rainbow
Usage:#只介绍对二级模型的上色，颜色更鲜艳
rainbow #每个螺旋颜色不同
rainbow chains #按链上色
rainbow residues #按残基上色
rainbow polymers #按单聚体上色
rainbow structures #按模型结构上色

例：上色前：

上色后：

或者可以直接使用鼠标点击：

style

Usage:
sytle spec [sphere|stick|ball]
关于sphere和ball的区别：

(ball其实就是球棍模型）

seq——显示序列 seq chain /a ——显示A链序列

（黄色是螺旋部分，蓝色是beta折叠区，白框是结构中缺失部分）

结构分析

距离及作用力

距离：distance
- Usage: distance atom1 atom2 [color __] [dashes N] [decimalPlaces N] [symbol true|false]
- atom1 和atom2可以通过移动鼠标于所需连接的原子上，记录其编号
- color （可选）：改变假键颜色，后接颜色
- dashes: 后接虚线点数，N=0为实线
- decimalPlaces：后接显示距离所需保留的小数点后位数
- symbol：决定是否需要A（这个符号）
例：

distance :21@OG :302@O1B

distance style :21@OG :302@O1B color pale green (金色看不清，一开始未设置，之后可通过distance style设置)
氢键hbonds

hbonds [选中的目标] reveal true log true 或

sel [spec]

hbonds sel restrict cross reveal true log true

——显示氢键（不显示氢原子），使ribbons上的相关氨基酸显示，并在log中显示结果 ![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/23159604-c92afd174d5080f8.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

cartoon suppress false

——显示骨架上的氨基酸（在仍处于ribbons状态的时候）

~hbonds ——清除氢键

与目标接触的氨基酸contact
1. 所有类型的直接作用力（包括极性、非极性、吸引力和斥力）
2. contacts [spec] make Pseudobonds true reveal true log true
——显示接触原子的同时，显示接触原子和假键（非键作用等）例：

contacts ligand make Pseudobonds true reveal true log true

cartoon suppress flase

例：若不显示作用力

contacts ligand make Pseudobonds false reveal true log true

cartoon suppress flase
显示排斥力：clashes clashes [spec] reveal t continuous t ——不间断地检查目标与周围原子存在的排斥力（距离过近）

氨基酸构象

角度：torsion
- Usage: torsion [atom-spec]
- 例： torsion :248@n,ca,cb,cg (这些原子序号可通过鼠标查看，日志中显示角度)
氨基酸旋转：rotamers
- 工具面板中鼠标使用
- 先使用rotamers面板
  
  修改rotamer type：
  
  选中一项，图形界面中就会只剩下那种角度而且可通过右下角计算各个角度可能存在的氢键、排斥力

表面和特质

B-factor（利用color体现）

B-factor（又称温度因子）是用来描述X-射线衍射蛋白晶体结构时由于原子热运动造成的射线衰减或散射现象。B值可用于识别蛋白结构中的原子、氨基酸侧链及loop区域的运动性及柔性。
Usage：

color byattribute bfactor

蓝色是低B值——蛋白核心；红色是高B值——活性区域等其他部分
color byattribute bfactor palette rainbow range 25,75

越偏蓝B值越低，越偏红B值越高。（多色有利于分辨）
疏水性 Usage： mlp

调整surface，显示ligand“口袋”： suface ligand @<6.3 visible 1

hide ribbon

hide protein

叠加和变形

结构叠加比对：mmaker(mm)
- Usage: mm matchstruct to referencestruct [showAlignment true|false] [paring mode] [alg alignment-algorithm] [matrix similarity-matrix] [ssFraction fraction|false] [computeSs true|false] [gapOpen opening-penalty(default:12)] [gapExtend extension-penalty(default 1)] [hgap intrahelix-penalty ] [sgap intrastrand-penalty ] [ogap other-penalty ] 解释：
  - showAlignment，决定是否在序列显示框中显示重叠情况
  - paring：决定匹配方式：
    1. bb（默认）：将两个模型中链序列比对得分最高的两条链（有且仅每个模型一条链）进行匹配
    2. ss：两个模型中指定的两条链比对（e.g.mm #1/a,bto #2/c,d pair ss ——将1中a与2中c匹配，1中b与2中d链匹配）
  - alg：序列比对算法
    1. nw（默认）：Needleman-Wunsch全局比对
    2. sw：Smith-Waterman局部比对
  - matrix:氨基酸相似矩阵 BLOSUM-40, BLOSUM-45, BLOSUM-50, BLOSUM-55, BLOSUM-60, BLOSUM-62 (default), BLOSUM-65, BLOSUM-70, BLOSUM-75, BLOSUM-80, BLOSUM-85, BLOSUM-90, BLOSUM-100, BLOSUM-N, PAM-40, PAM-120, PAM-150, PAM-250, SDM, HSDM, Nucleic(核苷酸相似矩阵)
  - ssFraction：二级结构比对，后接二级结构分数占比
    1. fraction：0~1，二级结构比较占比，1-fraction：残基相似性比较占比
    2. false：二级结构比较不占比
  - computeSs：二级结构比较评分
  - hgap：螺旋缺失扣分（用于二级结构），默认18（可改）
  - sgap：折叠部分缺失扣分，默认18（可改）
  - ogap：无序部分缺失扣分，默认6（可改）
- 例： mm #2 to #1 showAlignment t (#1：3w7f #2:2zco)
  
  最终匹配部分在log中（橙色框中为最终匹配部分）：
- 相关操作：双击橙色方框（匹配部分） sel ~sel ——显示未选中部分（蛋白质中不匹配部分和ligand） display sel & protein ——显示选中的蛋白质（显示侧链）
  - 例：（延续上面操作，看到侧链环构象不同，所以无法重叠）
模型变化轨迹：morph
- 创建在两个或更多原子模型之间变化的轨迹,需要先进行mm
- Usage¹： morph model-spec [wrap true|false] [frames N] ——wrap：是否需要恢复到起始状态 ——frames：模拟的变化阶段（总数为N+1）
- 例：
  
  按红色键可录制并保存视频
- 局限：
  1. 要求链数一定要相同（要提前删除额外链）
  2. 变化过程中，α螺旋、β折叠不在重新变化过程中的计算相应数值（保留mmaker中计算的评估分数）

[1] 其morphing parameter也可以进行修改,在此不多加描述。