C2150: Zpracování informací a vizualizace v chemii Program TRITON - cvičení Cvičení 1: Grafické rozhraní programu TRITON 1. Spusťte program TRITON z okna terminálu: /home/martinp/bin/triton 2. Z PDB databáze stáhněte PDB soubor strktury s PDB ID: 2DHC. Z menu programu TRITON vyberte Menu: Structure/ Load a načtěte tuto strukturu 3. Manipulace s 3D modelem struktury pomocí myši (pro nápovědu klikněte na otazník v pravém horním rohu okna s 3D modelem struktury). Vyzkoušejte rotaci (pravé tlačítko myši), pohyb v rovině obrazovky (prostřední talčítko); zoom (skrolovací kolečko nebo pravé+prostřední tlačítko), centrování a autozoom (dvojté kliknutí pravým tl.), rotaci kolem ozy z (+pravé tlačítko); vyzkoušejte také ovládání pomocí klávesnice (kurzorové klávesy a PgUp, PgDown klávesy ve spojení s a/nebo ) 4. Měření vzdáleností Klikejte na jednotlivé atomy – atomy se označují oranžovým kolečkem a nazývají se current atom; sledujte vzdálenosti a úhly na informační liště (najeďte také myší na jednotlivá políčka lišty pro zobrazení podrobností) 5. Označování atomů v 3D modelu Označujte jednotlivé atomy (+levé tlačítko muši), residua (Menu: Select/Residues); označte více atomů najednou pomocí obdélníku nebo lasa (+levé tlačítko a táhneme); zrušte označení atomů (dvojkliknutí v prostoru kde nejsou žádné atomy); vyzkoušejte funkci Undo / Redo 6. Nastavení centra rotace Nastavte centrum rotace na skupinu atomů (stiskněte levé tlačítko a táhněte přes skupinu atomů); nastavte centrum rotace na implicitní hodnotu (dvojklik pravým tlačítkem) 7. Schovávání a zobrazení atomů Vyzkoušejte zobrazit pouze atomy peptidické páteře: Menu: Select / Select backbone, Menu: Display / Hide Unselected Atoms; zobrazte opět všechny atomy (Menu: Display / Show All Atoms) 8. Seznam residuí Zobrazte seznam residuí (Menu: View / Residues); klikejte na jednotlivá residua v seznamu a 3D modelu; vyzkoušejte označování residuí, sekvencí a celé struktury; vyzkoušejte schovávání residuí (sekvencí, struktury) a opětné zobrazení. Pro nápovědu klikněte na otazník v pravém horním rohu okna se seznamem residuí. 9. Zdrojový soubor Zobrazte text zdrojového souboru (Menu: View / Residues); klikejte na jednotlivé atomy v seznamu a 3D modelu; vyzkoušejte označování atomů; vyzkoušejte schovávání a opětné zobrazení atomů 10. Kontextové menu Vyzkoušejte kontextové menu v seznamu residuí, textu zdrojového souboru a 3D modelu (zobrazí se pravým tlačítkem myši na atomu, residuu, sekvenci; v 3D modelu je potřeba učinit atom aktuálním tj. kliknout levým tlačítkem a pak pravé tlačítko podržet 1 s); vyzkoušejte změnu barev, modelů, změnu centra rotace (v záhlaví menu vždy nastavte, zda-li se to má aplikovat na atom / residuum / sekvenci / strukturu / vše) 11. Popisky atomů a residuí Zobrazte popisky atomů (Menu: Display / Atom Labels) a residuí (Menu: Display / Residue Labels); vyzkoušejte, že pokud přivýběru položky v menu držíte zobrazí se popisky pouze u označených atomů; zkuste zobrazit popisky pomocí kontextových menu (např. pro jednotlivá residua); schovejte všechny popisky (Menu: Display / Hide Labels) 12. Zkoumání specifického místa (např. aktivního nebo vazebného centra) Zvolte Menu: Select / Select Neighbourhood; specifikujte jeden ze dvou uhlíkových atomů substrátu DCE jako centrum zkoumaného prostoru (specifikujte pomocí +levé tlačítko); Nastavte vzdálenost na 8 Å a stiskněte Apply. Potom schovejte neoznačené atomy (Menu: Display/ Hide Unselected Atoms). 13. Editace atomů Zvolte Menu: Structure / Editation tools; označte atomy kyslíku patřící vodám a smažte je; označte atomy residua DCE a přidejte na ně vodíky tlačítkem Add H on Selected Atoms 14. Přidávání vodíků na protein Zvolte Menu: Structure / Add Hydrogens Tools; přidejte vodíky na strukturu proteinu 15. Uložení struktury Uložte strukturu do souboru v PDB formátu (Menu: Structure / Write) 16. Načtení více struktur Otevřete znovu soubor se strukturou 2DHC a potom otevřete strukturu DhlA_CBT.pdb, který najdete ve složce /home/martinp/C2150/structs/ (Menu: Structure / Load, na pravé straně dialogového okna specifikujte Add To: Structure) 17. Manipulace s více strukturami K manipulaci se strukturami použijte nástroj Menu: Structure / Manipulate nebo položku na začátku informační lišty; vyzkoušejte schovávání / zobrazování, vynětí z manipulace myší, označování, změnu barvy a modelu 18. Zobrazení souhrnných informací o struktuře Zvolte Menu: Structure / Information a nechte si zobrazit informace pro jednotlivé struktury 19. Pro vyzkoušení práce s proteiny obsahujícími více řetězců použijte strukturu lektinu 1GZT (její PDB soubor stáhněte z PDB databáze) 20. Další funkce (v některých případech s omezenou funkčností) Pojmenované skupiny atomů, tzv subsets (Menu: Structure / Subsets) – používejte poze na jedné samostatně otevřené struktuře Seznam residuí podle vzdáleností – v seznamu residuí klikněte pravým tlačítkem na oblast mimo popisky residuí a vyberte v menu Distance View, specifikujte atomy centra pomocí a levého tlačítka v 3D modelu; ze seznamu vyberte pořadovanou akci a přemisťujte posuvníky do různých pozic Superpozice struktur (Menu: Structure / Superimpose) – funguje pouze na strukturách se stejným pořadím atomů nebo stejnými jmény atomů/residuí (použijte struktury fuc1.pdb a fuc2.pdb ve složce /home/martinp/C2150/structs/) Předdefinovaná zobrazení struktury (Menu: Structure / Preconfigurations) Animace (Menu: Structure / Animations) Nastavení parciálních nábojů na atomech (Menu: Structure / Protein Charges nebo Gasteiger Charges) Práce s alternativními pozicemi postranních řetězců v PDB souborech (Menu: Structure / Alternate Locations) Úloha 1: Načtete strukturu 2DHC a zobrazte všechna residua v okolí substrátu DCE do vzdálenosti 8 Angstrom, ostatní residua budou skryta. Na atomy aplikujte model Sticks a na substrát DCE model Ball and Stricks. Substrát obarvěte fialovou barvou. Úloha 2: Postupujte podle bodů 13, 14 a 15 a výslednou struktury uložte do samostatného souboru. Úloha 3: Načtěte struktury 2DHC a DhlA_CBT.pdb (bod 16.). Struktury posuňte tak aby se první nacházela v levé části obrazovky a druká v pravé. Prví stuktura bude mít modrou barvu, druhá fialovou. Úloha 4: Načtěte strukturu 1GZT. Každý řetězec označte jinou barvou. Molekuly ligandů fukózy (FUC) bodou zobrazeny modelem Ball and Stick, ostatní atomy modelem Wire. Molekuly vody nebudou zobrazeny. U úloh 1, 3 a 4 sejměte vždy obrázek z obrazovky (pomocí klávesy Print Screen) a uložte do souboru. Soubory uložte do odevzdávárny předmětu. Z úlohy 2 odevzdejte vytvořený PDB soubor (opět uložte do odevzdávárny).