Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Att använda Jmol och PDB-filer (proteindatabanks-filer)

1adcMakromolekylernas struktur och funktion är så intimt förknippade med varandra, att man nästan kan säga att struktur = funktion. Därför är det knappast förvånande att det utvecklats en mängd programvara och databaser för att kunna föra ut informationen om de olika biomolekylerna.

Ladda ner och installera Jmol

Jmol loggaEtt av de mest välanvända programmen för att studera makromolekylernas tredimensionella struktur är Jmol. Det finns två stora fördelar med Jmol:

  1. Eftersom det helt och hållet är skrivet i java, går det att köra på nästan vilket operativsystem som helst (Windows/Mac OSX/Linux).
  2. Av samma anledning går det att köra direkt i en webbläsare. (Detta rekommenderar jag dock inte om man vill göra någon av övningarna här eller här, eftersom den nedladdade versionen av Jmol har fler funktioner.)

Jmol utvecklas med en så kallad GPL-licens, vilket innebär att programmet är gratis, och vem som helst får också delta i programutvecklingen. (Andra program som man kan använda är t.ex. Swiss-PDB och RasTop, båda två väl värda att prova för den nyfikne.) Jmol hämtas enklast via programmets hemsida eller via den här direktlänken.

När zip-filen laddats ner till din dator, är det bara att packa upp den, vanligtvis bara genom att dubbelklicka på den. Kopiera alla de uppackade filerna till något lämpligt ställe på din hårddisk, t.ex. C:\program\jmol. Mac-användare drar hela mappen med Jmol-filer till programmappen.

För att starta programmet, dubbelklicka på filen "Jmol.jar". (Om du inte hittar filen, kan det bero på att ditt Windows är inställt på att inte visa filändelser. Leta då istället efter en fil som bara heter "Jmol" och är av typen "Executable Jar File".)

Ladda ner proteiner (strukturfiler) från PDB

Alkoholdehydrogenas från häst (1adc)

Alkoholdehydrogenas från häst (PDB-ID: 1adc) Till den här datorövningen i proteiners struktur och funktion, behöver man XYZ-koordinaterna för alkoholdehydrogenas från häst. Det kan man hämta från en av världens största (eller kanske den största) databaser för tredimensionella strukturer på makromolekyler: Proteindatabanken (PDB) hos RCSB, [the] Research Collaboratory for Structural Bioinformatics.

För enkelhets skull, har jag en direktlänk till strukturen för alkoholdehydrogenaset här. Klicka på länken och välj att spara filen (öppna inte – med största sannolikhet kommer den att öppnas i fel program).

Andra makromolekyler

För att hämta hem andra strukturfiler till din dator är det mest praktiskt att använda sökrutan på RCSB:s hemsida. Om du vet strukturens PDB-ID, är det bara att skriva in det i sökrutan. Du kan också söka på exempelvis molekylens namn eller upptäckare (författare). (Alkoholdehydrogenaset som används i den ovan nämnda datorövningen har PDB-ID 1adc.)

I boken Bioteknik – från DNA till protein har vi valt att ange PDB-ID för alla de makromolekyler som är avbildade. På det viset kan du själv som är lärare eller elev undersöka strukturerna på PDB!

När sökmotorn har funnit strukturen kan du faktiskt titta på den direkt i webbläsaren genom att klicka på "View in 3D" till höger på sidan. Jag rekommenderar dock som sagt att man laddar hem den och tittar på den i programmet Jmol. Det gör man genom att klicka på "Download files" uppe till höger på sidan och välja alternativet "PDB File (Text)". Spara filen på ett lämpligt ställe på din hårddisk (öppna inte – med största sannolikhet kommer filen att öppnas i fel program).

Det kan vara praktiskt att lägga pdb-filen i närheten av Jmol-programmet. Om du lagt Jmol i mappen C:\program\jmol, kan det vara lämpligt att där göra en ny mapp med namnet "strukturer". Lägg alltså pdb-filen i mappen C:\program\jmol\strukturer.

Andra molekyler i PDB-format

 

Annons

 

Nu är det inte bara makromolekyler som man kan träffa på i pdb-format. Även mindre molekyler, som metanol, koldioxid, acetylsalisylsyra eller ATP finns tillgängliga i pdb-format. Om man vill studera en sådan något mindre molekyl, är det enklast att leta efter pdb-filen direkt i den sökmotor på internet man känner sig mest bekväm med. En sökning på exempelvis "methanol.pdb" (lägg märke till att stavningen är engelsk) på Google ger över 173 000 träffar, där i alla fall de första innehåller pdb-filer man kan ladda ner.

Om man är intresserad av att göra sina egna pdb-filer (s.k. molecular modeling), finns det gott mjukvara både att prova gratis och köpa över internet. Faktiskt kan också programmet ChemSketch, som jag har skrivit om tidigare, exportera organiska molekyler i PDB-format.

Öppna strukturen i Jmol

För att nu få upp din struktur i Jmol ska du börja med att starta programmet genom att dubbelklicka på filen "Jmol.jar" (se ovan). Klicka därefter på ikonen för att öppna filer, oppnaoch bläddra dig fram till där du sparat dina strukturfiler. Dubbelklicka på den strukturfil du vill studera för att öppna den.

 

 

 
[Ingen än…]