In dieser Übung wollen wir uns mit dem SWISS PDB Viewer beschäftigen. Dies ist ein frei verfügbares Programm mit erstaunlichem Leistungsumfang.
Lernziel
- Protein Strukturen finden,
- das Programm Deep View entpacken und bedienen
können.
Wie bereits vereinbart, bedeutet Color/CPK, dass der Befehl CPK im Pulldown-Menü Color gewählt werden soll.
Das Fenster enthält ein Pulldown-Menü sowie zusätzliche Schaltflächen, mit denen Befehle direkt ausgeführt werden.
Ändern Sie zunächst einige allgemeine Einstellungen mit Prefs/General:
Entfernen Sie die Häkchen bei Show splash screen at startup und bei Show log File upon loading.
Diese Einstellungen werden ab sofort bei jedem Programmstart übernommen.
Aktivieren Sie bitte Display/Render in 3D und Display/Render in solid 3D.
Kopieren Sie auf Ihren Rechner den Datensatz für das TIM-Barrel-Protein Triosephosphat Isomerase von Thermotoga maritima. Der Datensatz hat den PDB-Code 1b9b. Geben Sie diesen Code auf der Eingangsseite der Datenbank ein und klicken Sie auf die Search-Taste.
Studieren Sie zunächst die Angaben, die Ihnen die PDB-Datenbank zu dieser Struktur liefert.
Wählen Sie dann in der Rubrik Download Files, die rechts neben dem PDB-Code angegeben ist, die Option PDB-File (Text) und speichern Sie die Datei in einem Verzeichnis Ihrer Wahl.
Das Icon
repräsentiert den Zentrierbefehl. Das Molekül wird zentriert und
an die Fenstergröße angepasst.Verwenden Sie den Verschiebe-Befehl
, den Zoombefehl
und den
Rotierbefehl, 
um das
Protein zu rotieren. Aus dieser Gruppe bleibt der jeweils zuletzt gewählt Befehl aktiv, bis ein anderer gewählt wird. Ausgeführt werden diese Befehle nach der Auswahl, sobald die Maus bewegt wird.
Mit einem Klick auf den Zentrierbefehl wird das Protein wieder mittig zentriert.
Aktivieren Sie zunächst die Darstellung dieses Fensters, indem sie Wind/Control Panel ausführen.
Es erscheint ein zusätzliches Fenster, mit folgendem Ausbau:
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Fahren Sie zunächst mit der Regler, der recht
im Control Panel eingefügt ist, ganz nach unten. Beachten Sie bitte hierbei die Angaben und vergleichen Sie Ihre Beobachtungen mit den Objekten (d. h. Einträgen) aus der PDB-Datei. Dieser Datensatz enthält zwei Ketten (chains). Deren Bezeichner sind in der ersten Spalte angegeben. Die 2D-Struktur wird in der zweiten Spalte gelistet. Die mit group überschriebene dritte Spalte listet die Aminosäurereste und deren Position. |
Die folgenden Spalten dienen dazu, den Residuen bestimmte Darstellungsattribute zuzuweisen. Von allen Residuen, die in den folgenden Spalten mit einem Häkchen (v) versehen sind, wird angezeigt: show: Der Backboneanteil. side: Die Seitenkette. labl: Das Residuum ist mit einer Textmarke versehen. ::v: Es wird die Oberfläche angezeigt. ribn: Das Residuum wird in Ribbon-Darstellung gezeigt. col: Gibt die Farbe an. Mit der letzten Spalte kann gewählt werden, für welche Residuenaspekte (B Backbone, S Sidechain, R Ribbon) die nächste Farbauswahl gilt. In obiger Abbildung ist die gleichzeitige Veränderung von Backbone und Sidechain ausgewählt. Bewegt man den Mauszeiger über das zur Spalte gehörende Dreieck, kann mit der rechten Maustaste zwischen den Optionen gewählt werden. Analoges gilt für die Oberfläche; hier kann zwischen van der Waals, accessible, molecular und user defined gewählt werden. Diese Darstellungsarten könne jeweils durch Klicken auf das + bzw. - Symbol oberhalb der Spalten aktiviert bzw. deaktiviert werden. Die Befehle wirken jeweils auf die Residuen, die vorher ausgewählt wurden. Diese sind in rot dargestellt. Im Moment ist noch kein Residuum ausgewählt. |
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Klicken Sie dann auf ein B in der ersten Spalte und dann auf das Minussymbol oberhalb von Show.
Es werden nur noch die Residuen der Kette A angezeigt.
Klicken Sie nun auf ein A in der ersten Spalte. Damit werden alle Residuen der Kette A rot markiert. Klicken Sie nun auf das Minuszeichen oberhalb von side. Nun werden nur noch die Backbone-Atome der Kette A angezeigt.
Klicken Sie anschließend auf col und wählen Sie die Farbe grau. Das Backbone ist nun einheitlich eingefärbt.
Wählen Sie in der Spalte ::v den Modus VDW (rechte Maus über Dreieck klicken) und klicken Sie dann auf das Plus-Zeichen oberhalb der Spalte.
Wählen Sie in der letzen Spalte bei der Farbauswahl Backbone + Sidechain und wählen Sie anschließend eine Farbe Ihrer Wahl. Die Kalotten sind nun einheitlich eingefärbt.
Der Hilfstext (über das Fragezeichen im Control Panel erreichbar) erklärt weitere Optionen:
Wird bei der Auswahl eines Objektes gleichzeitig die Control-Taste gedrückt, so wird dieses Objekt zusätzlich in die Auswahl aufgenommen, ein gleichzeitiges Drücken der Shift-Taste dehnt die Auswahl bis zum gewählten Objekt aus.
Aktiveren Sie das Control Panel.
Machen Sie sich mit den wichtigsten Befehlen des Menüs Select vertraut. Benutzen Sie
Select/All, Select/none, Select/Inverse Selection und beobachten Sie jeweils die Änderungen im Control Panel.
Die Bedeutung weiterer Befehle wie Select/Save current selection oder
Select/Secondary Structure/Helices erschließt sich aus der Bezeichnung.
Benutzen Sie Select/All und klicken Sie dann auf das + oberhalb von ribn im Control Panel und das - oberhalb von show und side.
Nun wird das Protein als Ribbon-Modell dargestellt.
Nun werden die Sekundärstrukturelemente in Abhängigkeit von ihrer Lage im Protein unterschiedlich dargestellt.
Deaktivieren Sie nun die Darstellung der Kette A und untersuchen Sie die Topologie der Kette B.
Zentrieren Sie das Molekül und rotieren Sie es, um die Topologie gut untersuchen zu können.
Können Sie das Fass erkennen und dem Protein die (beta/alpha)8-Fass Topologie zuordnen?
Wählen Sie mit Select/Group Kind/Trp alle Residuen aus.
Aktiveren Sie die Darstellung des Backbones und der Seitenkette (show + und side +) und färben Sie die Residuen mit einer auffälligen Farbe ein. Studieren Sie anschließend die Lage der Seitenketten.
Was Sie jetzt verstanden haben sollten