不用冷凍電鏡，學會它你也能分分鐘成爲結構生物學大佬

結構生物學作爲一門發展迅速的學科，蘊藏着無數個爲伊消得人憔悴的科學問題。同樣，結構生物學也擁有驚人潛力與大片的「藍海」。

施一公和顏寧兩位院士的研究令我們看到了結構生物學的魅力，有別於傳統的生物學，它更側重於剖析物質的結構，從結構去闡釋功能。也正因如此，其他科研人總是會感嘆於結構生物學那令人羨慕的發文速度……

在當下的科研中，即使是其他方向的研究，也會涉及到分子結構的研究。而在這時候，PyMOL 軟件給無疑是所有從事結構生物學研究工作者的強大助力。

只要掌握了 PyMOL，不僅能讓你在研究分子構造時得心應手，更能讓你的論文圖片變得更加專業精美！

圖片來源：PyMOL 官網

接下來本期小編帶領大家遨遊學術之海，領略 PyMOL 軟件的神秘魅力。

PyMOL ：從入門到……

PyMoL 軟件以「Py+MoL」命名，Py 表示該軟件由計算機語言 Python 衍生而來，MoL 則是英文 molecule 的前三個字母，表示該軟件是一款分子可視化軟件。其適用於繪製小分子或生物大分子如蛋白質的三維結構圖像，具有免費的開放源碼、鼠標操作與命令行操作、文檔文件和會話文件並存等優點。

據統計在已發表的論文裡，約有四分之一的蛋白質結構 figure 由 PyMOL 軟件製作而來。

看似不太友好，實則非常簡單的 PyMOL 軟件界面

PyMOL 軟件界面較爲清晰，對新手友好，界面包括窗口菜單、加載文件、圖像處理等。打開軟件後，出現兩個窗口，包括菜單窗口和顯示窗口。

其中，菜單窗口包括菜單、記錄操作窗口、命令輸入窗口和常用命令集成面板窗口。顯示窗口包括可視化窗口、命令輸入窗口和對象列表。

圖片來源：作者自制

鼠標會用吧？那你已經學會 PyMOL 了

在此，小編以繪製蛋白質結構圖像爲例：

首先，從 PDB 蛋白數據庫 （https://www.rcsb.org/）下載目的蛋白的 PDB 文件，如蛋白 4ZJF.pdb。也可以通過 PyMOL 下載蛋白的 PDB 文件，點擊菜單中File->Get PDB, 在 PDB ID 對應框裡填入 PDB 的編號。

此時，窗口顯示出蛋白的三維結構。點擊紅色方框中的「A，S，H，C」，分別代表 Action, Show, Hide, Color 能夠對蛋白結構進行編輯調整。

圖片來源：作者自制

Action：對蛋白結構進行加氫原子、複製和刪除等操作。

Show：將蛋白結構以 cartoon、line、stick、sphere、surface、mesh、dots 和 ribbon 等多種形式展示。

Hide：根據蛋白結構的狀態進行隱藏。

Label：用以作標記，能夠顯示蛋白質中氨基酸殘基和原子等名稱及屬性。

Color：對蛋白結構的顏色進行調整。如部分論文要求爲了方便紅綠色盲患者閱讀，不可使用紅綠色搭配，此時可使用該選項進行修改。

在進行上述操作時，使用鼠標的滾輪對蛋白結構進行平移和切割，使用鼠標的左右鍵對蛋白結構進行旋轉和縮放。

圖片來源：作者自制

此外，若想查看蛋白結構圖像對應的氨基酸序列，點擊查看「S」，代表 Sequence。序列信息將會出現在窗口顯示菜單的上方。點擊任意一個氨基酸，氨基酸的位置將在蛋白質結構圖像上體現。

當然，顯示窗口裡蛋白質結構圖像的背景顏色默認是黑色，論文中 figure 的背景顏色需要設置爲白色。此時，點擊菜單欄中選項Display->background->white，即可替換背景顏色。

上述操作結束後，小夥伴們就可以導出或保存繪圖文件啦。一般保存爲pse文件，點擊選項File->Save Session，pse 文件格式方便修改調整。

或者保存爲圖片，點擊File->export image as->png選項，使用窗口右上角的Ray/Trace設置圖片分辨率。

看了上述乾貨教程，你學會了嗎？使用科研軟件在於多探索，多研究，不要擔心出錯。每一次碰壁、錯誤都是寶貴的學習財富。

有興趣的同學可以登錄 PyMOL 官網（https://pymol.org/2/）下載 PyMOL 軟件。