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跑分子动力学动画就用VMD(资源放送版)

2023-04-12 12:43 作者:互动派教育  | 我要投稿

VMD是一款非常小而精致的可视化工具,也是业界非常常用且功能强大的分子动力学可视化软件。本期内容就为大家介绍这款软件的功能应用下载安装以及操作指南

VMD功能应用

VMD用于蛋白质、核酸、脂质双层组装体等生物系统的建模、可视化和分析。

它可以用来查看更多的通用分子,因为VMD可以读取标准的蛋白质数据库(PDB)文件并显示包含的结构。


VMD下载链接

VMD下载地址:

https://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD

 根据电脑系统选择适合的安装包进行下载即可。

Windows系统下的安装比较简单,只需运行.exe文件根据提示进行安装即可。这里主要为大家介绍Linux系统下VMD的安装

下载完成后,解压VMD安装包;然后依次输入运行以下命令即可:

操作指南

①界面介绍

打开VMD后,会打开三个窗口,分别为:

主窗口(VMD Main),显示窗口(VMD OpenGL Display),和命令窗口。 

下面我们导入一个蛋白结构,

VMD主窗口的菜单栏点击File->New Molecule打开Molecule File Browser窗口

点击Browse选择要导入的文件,注意目录名、文件名都不应出现中文;

Detemine file type可设置文件类型,一般可自动读取。

 在Linux系统下,可在终端直接输入命令来导入文件,如:

不要忘记点击Load按钮,此时,导入的结构以默认的显示方案显示在显示窗口中。 


②改变视角

现在将鼠标移至显示窗口中,按住鼠标左键拖动,可进行旋转;

按住右键左右拖动,蛋白质结构会垂直于屏幕旋转;

滑动鼠标滚轮,可将蛋白放大或缩小。

VMD中有多种鼠标模式,默认的鼠标模式是 Rotate Mode(旋转模式,R),以上即为R模式的操作方式。

在主窗口菜单栏的Mouse菜单,可将鼠标模式改为Translate Mode(移动模式,T)或Scale Mode(缩放模式,S

T模式下,按住鼠标左键可移动结构,按下鼠标中键来改变剪切板

S模式下,按住鼠标左键水平移动来缩小或放大分子,这种缩放不同于R模式下滑动鼠标中键的缩放,大家可自行感受。

此外,Center(中心模式,C)十分有用,可确定分子绕之旋转的支点。

C模式下,鼠标在显示窗口内为十字。

将十字放在想要作为旋转中心的原子上点一下,再按住鼠标左键旋转,就会以新定义的中心进行旋转。

主窗口中菜单栏点击Display->Reset View,或者在显示窗口内点击“=”键,可将当前显示的对象居中。


③修改显示样式

下面我们对对象的显示模式进行修改。

在主窗口中菜单栏点击Graphics->Representations,打开Graphical Representations窗口;

Selected Molecule的下拉菜单中可选择不同的对象,即指定对哪个对象设定显示方式;

点击Create Rep可创建新的表示,可创建多个,效果可叠加,以此可完成复杂的绘图;

点击Delete Rep可删除表示;

下图部分为各种表示的当前状态,由三个元素构成。Style为样式显示方案;Color为颜色显示方案;Selection为内容显示方案。

如此时蛋白结构以线状显示,根据名称进行着色,所有的原子都显示。

下图中可以设置当前选择的原子,

Coloring Method的下拉菜单可选择着色方案;

Drawing Method的下拉菜单可选择显示样式;

Material的下拉菜单可选择显示材质。

下面来看一些不同的显示方案。

每一种 Drawing Method 都可以再进一步设置显示效果。比如对于 CPK,可以调整原子球的大小(Sphere Scale)、改变化学键的粗细(Bond Radius)、以及设置更高或更低的分辨率(Sphere/Bond Resolution)

同样的方式,大家可自行去探索不同的着色方案和不同材质的显示效果。


④选择对象方式

Graphical Representations窗口中选择Selections标签,在Singlewords部分中可以看到可以输入的选项列表。

如在Selected Atoms的文本输入框输入helix,可在显示窗口中只显示螺旋结构。

也可使用逻辑词and/or/not组合用于选择时的文本输入。

如输入not helix来选择除了螺旋外的其它部分。

Selections标签的Keyword栏可根据蛋白质某些部分的特定值来进行选择。

同样的可使用Keyword和 Value组成的词组输入Selected Atoms的文本输入框。

如输入resname LYS可选择蛋白结构中所有的赖氨酸。

此外,within命令会经常用来范围选择,如输入waterwithin 3 of protein 来选择距离蛋白质3埃之内的所有的水分子。

输入within 5 of protein来选择距离蛋白质5埃之内的所有原子。


⑤更改背景色

在主窗口菜单栏点击Graphics->Colors打开Color Controls窗口,可对颜色进行自由设定。Categories选择Display;

Names选择Background;

Colors选择White即可将背景色改为白色。需要修改其它对象的颜色也是类似的。


⑥隐藏坐标轴

在主窗口菜单栏点击Display->Axes->off即可隐藏坐标轴。

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欢迎大家到评论区一起学习讨论:

1.用VMD算法分解仿真信号,对于参数选取,有什么建议吗?或是有相关参数选取的文献供参考吗?

2.VMD程序中,在对中心频率进行初始化后,利用维纳滤器对模式谱进行更新,再基于此进行中心频率的更新。这在VMD原文中也只有公式,程序也是按照公式编。但具体的过程我是怎么也看不懂,不知道它是如何确定的中心频率和带宽。

3.vmd分解后可以使用t检验像emd那样分成高频低频趋势项吗?


来源:唯理计算

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