Author: Zhaoqiang Chen @DDDC

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背景：解析蛋白晶体结构的时候，有时候会有一段loop区域解析不出来，

这时候可以借助于modeller来修补这段序列。

基于序列产生多个构象（10+）；

然后根据已经知道的一些知识，来选择符合你要求的loop,或者选择不同摆向的loop.

‘’‘

对于我的课题（虚拟筛选），我的口袋离loop的距离大约9A,利用maestro自动修补的loop,摆向和其同源蛋白的摆向相反。

所以我产生50个构象，目的是从中选出具有不同摆向的蛋白。

1和同源蛋白的摆向 相近

2和同源蛋白的摆向 相反

3中间

当然我潜意识是亲向第一种情况的。

’‘’

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具体操作：

1首先下载modeller,然后安装（推荐linux系统）

其中在使用软件之前，建议阅读FAQs

2下载蛋白结构 xxx.pdb

3观察蛋白的结构：

方法1.

缺失了几段loop区域。这里推荐chimera软件。

不推荐pymol，molecular模式并不准确比如1qg8.pdb

方法2

在pdb文本中查找missing的信息。

4提取pdb中的氨基酸信息

              get_seq.py

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#get_seq.py

# Get the sequence of the 1qg8 PDB file, and write to an alignment file
code = '1qg8'    #要修补的蛋白的名字不需要后缀，

#该文件和脚本放在同一目录

e = environ()
m = model(e, file=code)
aln = alignment(e)
aln.append_model(m, align_codes=code)
aln.write(file=code+'.seq')#生成的文件是code加seq的后缀，其中存放氨基酸序列是不包含loop缺失的序列

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input:1qg8.pdb(ent)

output:1qg8.seq

by the script:get_seq.py

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5修改1qg8.seq文件

step1:在缺少氨基酸的地方添加‘-’

step2:复制到文本的下方，并把‘-’换成对应的氨基酸。

第一行起名字

第二行因为是不知道结构的所以要把关键词改成sequence

step3：另存为1qg8.ali

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>P1;1qg8
structureX:1qg8:   2 :A: 256 :A:undefined:undefined:-1.00:-1.00
PKVSVIMTSYNKSDYVAKSISSILSQTFSDFELFIMDDNSNEETLNVIRPFLNDNRVRFYQSDISGVKERTEKTR
YAALINQAIEMAEGEYITYATDDNIYMPDRLLKMVRELDTHPEKAVIYSASKTYHLN---DIVKETVRPAAQVTW
NAPCAIDHCSVMHRYSVLEKVKEKFGSYWDESPAFYRIGDARFFWRVNHFYPFYPLDEELDLNYIT---------
-----EFVRNLPPQRNCRELRESLKKLGMG*
>P1;1qg8_fill
sequence:::::::::
PKVSVIMTSYNKSDYVAKSISSILSQTFSDFELFIMDDNSNEETLNVIRPFLNDNRVRFYQSDISGVKERTEKTR
YAALINQAIEMAEGEYITYATDDNIYMPDRLLKMVRELDTHPEKAVIYSASKTYHLNENRDIVKETVRPAAQVTW
NAPCAIDHCSVMHRYSVLEKVKEKFGSYWDESPAFYRIGDARFFWRVNHFYPFYPLDEELDLNYITDQSIHFQLF
ELEKNEFVRNLPPQRNCRELRESLKKLGMG*

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6fill_loop.py

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from modeller import *
from modeller.automodel import *    # Load the automodel class

log.verbose()
env = environ()

# directories for input atom files
env.io.atom_files_directory = ['.', '../atom_files']#这里暂时不知道是干嘛的？？？

class MyModel(automodel):
   def select_atoms(self):
       return selection(self.residue_range('133', '135'),
                        self.residue_range('216', '230'))      #缺失的氨基酸的范围

a = MyModel(env, alnfile = 'alignment.ali',
           knowns = '1qg8', sequence = '1qg8_fill') #一个是比对一个是已经知道结构，一个是序列
a.starting_model= 1                    #设置产生第一个mode的编号
a.ending_model  = 1                  #设置产生最后一个mode的编号，如果需要产生10个就改为10

a.make()

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这里很明显是基于序列修补的loop,

如果有谁知道如何基于模板修补loop,请与我分享，谢谢。

如果操作有疑惑的也可以和我联系。

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感谢

1http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=355217 

让我有了写博客的想法，

感谢对每个学生细心耐心的回答。

这种热心，需要每个人传承下去。

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参考

1http://salilab.org/modeller/wiki/Missing%20residues