VMD教程中文版

VMD教程

简介：

这个教程为新用户介绍了VMD的用法。老用户也可以用本教程进一步熟悉程序的应用，以更好地利用VMD。本教程是针对VMD1.8.3设计的，需要约3个小时来完成。

本教程新增的内容可用三个独立的单元讲解。第一个单元主要内容是分子图形表现方法

基础，还会介绍制作形象逼真的图像要了解的知识。另外的两个单元是针对高级用户，介

绍了VMD的脚本。尽管非技术性用户可以略去脚本的阅读，但是我们鼓励每个人都去试一

试着读一下，因为它会提供一些有力而易用的工具，这些工具是简单的图形用户界面所无法

提供的。

本教程以一种有趣的小蛋白质泛素的研究为例来说明VMD的应用。在本文中，一些资

料是在小框中出现的。这些小框中包括教程的补充内容，例如泛素扮演的生物学角色，使用VMD的一些提示和捷径等等。

如果你有对本教程的评论和问题，请发邮件至tutorial-l@。邮件列表可以在/Training/Tutorials/mailing list/tutorial-l/.中找到。

泛素本教程会用VMD来显示泛素。泛素是一个由76个氨基酸组成

的小蛋白质，在所有的真核生物中普遍存在。在所有真核生物蛋白

质中，泛素是最为保守的蛋白质之一（在昆虫，鱼，牛和人中，前

74个氨基酸是完全一样的）。它已被证明存在于细胞核、细胞质和

细胞表面。它首要的功能是介导蛋白质降解，在降解过程中，作为

细胞内蛋白水解酶识别的标志。

需要的程序：

以下是本教程中需要的程序

VMD:可以从/Research/vmd/下载（在所有平台上均可使用）。

绘图程序：要观看从VMD输出的图像，需要专门的程序。VMD有一个内置的绘图程序，

也可以应用外部程序。应用什么程序是由你的操作系统决定的。例如：

–Unix/Linux:xmgrace,http://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/

–Windows:Excel,/en-us/FX010*********.aspx

(需要购买)

–Mac/Multiple Platforms:Mathematica,/

(需要购买);gnuplot,/(免费下载)

现在开始学习VMD

你可以在VMD-tutorial-files目录里找到本教程的文件。如图1所示的VMD-tutorial-files的

文件和目录

图1：VMD-tutorial-files 的目录结构

运行VMD ，可以在Unix 终端窗口中键入vmd,在Mac OS X 的应用文件夹中双击VMD 应用程序图标或者在windows 中单击开始——程序——VMD 。1VMD 基础

在本单元中你会通过构建一个泛素的较美观的图形来熟悉VMD 的基本命令。另外，你可以学习怎样用VMD 来寻找蛋白质结构上的有趣的特点。1．1

导入分子

第一个步骤是导入分子。在教程中提供了一个pdb 文件1UBQ.pdb ，文件中包含了泛素的原子坐标。

1在VMD 主窗口的菜单栏中选择File ——New Molecule ，如图2（a ），屏幕上会显示另外一个窗口，即Molecule File Browser (b)。2

应用Browse.（c ）按钮在

vmd-tutorial-files 中找到文件

1UBQ.pdb ，注意到当你选择这个文件的时候，就会回到Molecule File Browser 窗口。为了精确地导入你要

导入的文件一定不要忘了按下Load （d ）按钮。

现在，泛素在你的OpenGL Display 窗口中显示出来。你可以随时选择Molecule File Browser 窗口。

图2导入分子

Webpdb.如果网络连接可用，VMD 可以从蛋白质数据库中下载pdb 文件。只要在Molecule File Browse 窗口的File Name 中键入四个字母的蛋白质号，再点一下load 就可以了。VMD 会自动下载该pdb 文件。

坐标文件。文件1UBQ.pdb 与泛素的X 射线衍射1.8埃分辨率侧的结果香对应（Senadhi Vijay-Kumar,Charles E.Bugg and William J.Cook,J.Mol.Biol.

(1987)194,531）。注意蛋白质被58个水分子包围，结果中不包含氢原子。

1．2显示蛋白质

为了观察蛋白质的三维结构，我们要用到多种鼠标模式。1在OpenGL Display 中,按下鼠标左键同时移动鼠标。进一步观察有什么现象。这是鼠标的旋转模式，通过这种模式，你可以让这个分子绕一个与屏幕平行的轴旋转。图3（a ）

2如果你按下鼠标右键，重复上一步骤，分子会绕一个与屏幕垂直的轴旋转（

b ）（对于Ma

c 用户来说，右键产生的效果与在按下mouse 菜单选项后点击命令按钮是一样的）。3在VMD 主窗口中，看一下Mouse 菜单（图4），这里，你可以把鼠标模式从Rotation 更换到Translation 或者Scale modes 。

4Translation 模式允许你按住鼠标左键，在屏幕上移动分子。在Translation 模式下，你可以通过按下鼠标中键来改变剪切板。5

在Scale 模式下，你可以按住左键水平移动鼠标来缩小或放大分子。

需要注意的是：鼠标运动不会改变分子中的原子坐标。

图3旋转模式

图4鼠标模式

鼠标模式。注意每一种鼠标模式都有独特的指针形状，也有独特的快捷键（(r:Rotate,t:Translate,s:Scale)，可以代替菜单使用。（当用快捷键的时候，要保证OpenGL Display 窗口是活动的）。在VMD 用户手册中可以获得更多的信息。

Mouse ——Center 菜单项也很有用，它允许你确定分子绕之旋转的支点。6选择Center 菜单项，在蛋白质一端选择一个原子，这时指针会显示成一个十字。7

现在，按下r,用鼠标旋转分子，看一看你的分子是怎么绕着你选择的支点运动的。

8选择Display ——Reset View 菜单项(=快捷键)，回到默认界面。

1．3学习应用不同的绘图模式

VMD 可以用很多种绘图模式来显示你的分子。这里，我们要进一步学习那些可以帮助你确定蛋白质中不同结构的绘图模式。1选择Graphics ——Representations 菜单项，一个叫做Graphical

Representations 的窗口会出现，见图5（a ）中黄色高亮。你可以看到目前显示的分子的图形显示法。2

在Draw Style 标签中（b ）我们可以改变所表示的style (d)和color (c)。在这一部分我们重点来看drawing 模式。3

每一种绘图方法都有自己的参数控制。例如，

改变线条的稠密度可以用Graphical Representations 窗口右侧底部的控制按钮（e ）。4

现在，在Drawing Method 中选择VDW(van der Waals)，每一个原子现在都表示为球形。用这种方式你可以更容易地看出蛋白质的体积分布是怎样的。5

要观察蛋白质内部的原子排布，用窗口右侧底部的控制按钮改变Sphere Scale 到0.5，

图5Graphical Representations 窗口