MANUAL DEL PROGRAMA PDB VIEWER (Deep View)

MANUAL DEL PROGRAMA PDB VIEWER (Deep View)
Instrucciones de utilización
Este programa ha sido diseñado por Nicolas Guex, Alexandre Diemand,
Manuel C. Peitsch y Torsten Schwede y, al igual que el pDraw32 también es de
software libre (en este caso los autores no especifican si es beer-software).
Este programa es uno de los muchos que permiten trabajar con estructuras
tridimensionales de proteínas. Utiliza -entre otros- archivos de formato PDB. En
varias bases de datos (incluyendo la que se encuentra como un enlace en la
página web de las prácticas) se pueden encontrar y descargar los archivos
PDB de aquellas proteínas de las que se ha determinado su estructura 3D
mediante cristalografía de rayos x o RMN (resonancia magnética nuclear). Las
posibilidades de este programa son muy amplias y en este breve manual sólo
se pretende hacer una introducción a su utilización.
Introducción de una estructura 3D
En primer lugar pulsa en el menú File del programa Swiss PdbViewer 3.7. Se
abrirá un menú en el que la primera opción es Open PDB File. Entonces se
aparecerá una ventana en la que tendrás que seleccionar el correspondiente
archivo en formato PDB.
Una vez seleccionado el archivo, se abrirán dos ventanas. Una que mostrará la
estructura de la proteína y la otra que corresponde al panel de control (“Control
panel”) en el que como veras se muestra la información correspondiente a cada
aminoácido de la proteína con la que se va a trabajar. Además también
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aparecerá en la parte superior de la pantalla la ventana de barra de
herramientas (toolbar).
Barra de
heramientas
Estructura de
la Proteína
Panel de control
Antes de empezar es recomendable hacer las siguientes marcas en el
programa. Ir a Prefs: General y hacer los siguientes cambios en el menu que
se abre:
•
•
•
Uncheck "Show splash screen at startup."
Uncheck "Show log file upon loading."
Click OK.
En la barra de herramientas hay 3 comandos que permiten mover la proteína
en la pantalla:
Desplazar
zoom
girar
Pulsando cada uno de ellos y luego situándose sobre la representación de la
proteína se puede desplazar, rotar, acercar o alejar la proteína.
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También, colocando el cursor sobre el correspondiente aminoácido en el
Control panel y dando al botón derecho del ratón la proteína se orienta de
manera que ese aminoácido es el que queda más próximo al observador.
Opciones de visualización de los aminoácidos (seleccionar y marcar)
La mayor parte de las acciones de selección de los aminoácidos se llevan a
cabo ene. Control panel. Como ahora veremos, los aminoácidos se pueden
seleccionar o marcar (como verás los aminoácidos pueden estar
seleccionados pero no marcados y al revés). Veamos como hacerlo:
Si vas a control panel y te colocas encima de los aminoácidos que quieras
seleccionar (pinchando en uno y arrastrando el ratón con el botón derecho
pulsado sobre el resto) verás que cuando sueltes el ratón los aminoácidos
seleccionados pasan a encontrarse de color rojo (es decir selccionados).
Pulsando INTRO verás además que esos aminoácidos pasan a ser los únicos
que se muestran en la pantalla
En el panel de control ahora puedes seleccionar la visualización de los
aminácidos seleccionados de forma que se vean:
show (El aminoácido)
labl (Nombre y número del
aminoácido en pantalla)
side (Cadena lateral)
Area de Fuerzas de Van
der Waals para ese grupo
Ribn (representación de
estructura 2ª en cinta)
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Colocando el cursor sobre la correspondiente función (en la parte de arriba de
la columna sobre el nombre que la define) y apretando el botón derecho del
ratón se aplica esa función a todos los aminoácidos seleccionados (pasan a
estar en letras rojas). Por ejemplo, botón derecho sobre “ribbons” marcaría
con una cinta la estructura de la región correspondiente a los aminoácidos
seleccionados. Para deseleccionar la función sitúate sobre cualquiera de las
marcas (clicks) seleccionadas y presiona botón derecho + shift –
mayúsculas.
Por otra parte si haces o mismo (botón derecho + shift-mayúsculas) sobre
un espacio no clickeado se marcará toda esa columna con la función que
hayas elegido -pero como puedes ver se siguen manteniendo los mismos
aminoácidos seleccionados. Como veremos más adelante ese tipo de
funciones pueden ser muy útiles a la hora de trabajar solamente con regiones
concretas de la proteína. Una función interesante para facilitar el manejo de
esas regiones es la de ocultar o mostrar los aminoácidos seleccionados sin
afectar a los marcados pero no seleccionados utilizando la función + del
teclado numérico.
seleccionado
marcado
Seleccionando diferentes dominios
Otra de las opciones que también ofrece el programa es seleccionar los
aminoácidos que corresponden a una determinada subunidad o estructura
secundaria dentro de la proteína. Así, los aminoácidos que se encuentran
formando parte de una α-hélice o lámina β aparecen marcados a la izquierda
con una h o una s respectivamente.
Lámina β
α-hélice
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Igualmente si hay varias subunidades en el modelo con el que se está
trabajando, el aminoácido aparecerá marcado con una A, B etc en función de la
cadena a la que pertenezca.
Se puede seleccionar todos los aminoácidos de una α-hélice o lámina β
pulsando en una h o s con el botón izquierdo del ratón. Una vez seleccionada
se puede seleccionar otra hélice en vez de esa pulsando en otra h de otro
aminoácido de otra hélice con el botón izquierdo y (shift –mayúsculas) o
bien se puede marcar otra hélice sin seleccionar la primera pulsando con el
botón derecho y (shift –mayúsculas)
Otra opción para seleccionar es utilizar el comando select. Como verás se
puede seleccionar por tipo de estructura secundaria, tipo de aminoácido etc.
Determinando interacciones entre regiones del modelo
Una de las características más interesantes del programa es que permite
determinar y representar los residuos implicados en una determinada
interacción.
Por ejemplo se puden marcar los aminoácidos próximos a un
aminoácido determinado. Para ello pulsa el comando select y después
neighbors of selected aa. Aparecerá un cuadro de diálogo en el que el
programa pide señalar el radio (en Å) de la distancia a la que se deben
encontrar los residuos alrededor del aminoácido o aminoácidos seleccionados.
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Esta función puede combinarse con otra que permite mostrar los aminoácidos
con los que establecen puentes de hidrógeno esos residuos mediante el
comando display y selccionando show only H-bonds from selection. De esa
manera aparecerán lo puentes de hidrógeno que establecen los aminoácidos
seleccionados con los que tiene alrededor. A su vez esa función se puede
combinar con show only groups with visible H-bonds. De esa manera
tendremos marcados solo los aminoácidos con los que establecen puentes de
hidrógeno los que nosotros teníamos seleccionados. Este tipo de funciones
permite centrarse específicamente en la región de la proteína en la que
estemos interesados.
Puentes de
hidrógeno
Aminoácidos
seleccionados
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Coloreado
Otra de las opciones del programa es que ofrece la posibilidad de colorear
selectivamente regiones de la proteína o el modelo de trabajo. Por ejemplo
utilizando el comando color y seleccionando by secondary structure se
colorean en rojo los aminoácidos que forman parte de las α-hélices, en amarillo
los de las láminas β y en gris el resto de los residuos. Otras funciones
semejantes permiten colorear los aminoácidos o átomos dentro de los
aminoácidos de diferentes maneras:
Color
by secondary structure
By chain
By type
By CPK
Lámina β
α- hélice
Resto
Toda la proteína
Aminoácidos acidos
Aminoácidos básicos
Polares
Hidrofóbicos
carbonos
oxígenos
nitrógenos
azufre
amarillo
rojo
gris
amarillo (y si hay varias
cadenas cada una en un
color)
rojo
azul
amarillo
gris
blanco
rojo
azul
amarillo
También es posible colorear selectivamente el esqueleto, la cadena lateral,
ambos, la representación en cinta, el nombre del aminoácido o la superficie de
contacto de aquellos aminoácidos que tengamos seleccionados. Para ello hay
que pulsar con cualquiera de los botones del ratón sobre el pequeño triángulo
que se encuentra al lado de la columna de color y seleccionar la opción
deseada.
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Coloreado y accesibilidad
Utilizando la función Color: Accessibility el programa calcula la accesibilidad
de cada residuo al entorno (dependiendo del ordenador esta operación puede
llevar varios segundos). El color de cada residuo se basa en el porcentaje de
área de cada residuo expuesta al medio. Los colores van desde el violeta para
el menos accesible hasta el naranja para los más expuestos al disolvente.
Otra función de características semejantes permite determinar tanto el radio de
van deer Waals (v) de cada átomo seleccionado:
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o, pulsando sobre el mismo botón seleccionar el comando accesible que
muestra la zona de ese residuo que es accesible al medio
Nota: (La superficie de van der Waals se encuentra a la distancia del radio de
van der Waals e incluye la superficie total de los átomos seleccionados –
excepto cuando las superficies de superponen. Por el contrario, la superficie
accesible al disolvente se encuentra a una distncia de cada átomo del radio de
van der Waals más 1,4 Å, pero incluye sólo la superficie con la cual una
molécula de disolvente de forma esférica podría entrar en contacto).
Trabajando con proteínas de varias subunidades
Lo primero que se puede hacer es colorear cada subunidad de un color
diferente utilizando la función color: chain.
Además colocando el cursor sobre la letra que define la cadena de cualquier de
los aminoácidos de la misma y haciendo clic con el botón derecho,
seleccionarás toda esa cadena.
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