2016年3月16日 星期三

萬古黴素(Vancomycin)的分子結構

萬古黴素是一種抗生素,用來殺死革蘭氏陽性細菌。殺革蘭氏陽性菌的機制是阻止其由肽聚糖組成的細胞壁的生成; 革蘭氏陰性菌由於其肽聚糖界在外層膜內(見此圖),不會直接接觸到外面,所以革蘭氏陰性菌並不會被萬古黴素殺死。革蘭氏陰性菌必須要用分子比較小的抗生素像是青黴素來殺。

完整的萬古黴素結構如下圖所示,分子結構來自蛋白質資料庫,編號是1SHO

Vancomycin presented by ball-and-stick model 
肽聚糖是由許多醣類長鍊中間由短片段的胜肽交互連結所組成,而萬古黴素會連到胜肽(D-alanine-D-alanine peptide)的末端而阻止其連結,造成肽聚糖無法正常的生成。由於革蘭氏陽性菌的外層細胞壁(見此圖)是肽聚糖,萬古霉素會造成其外層細胞壁無法生成,從而導致細菌無法生存。更多詳細說明請參照PDB-101上的文章《Vancomycin》

上面的分子圖是由PyMOL生成,下面是詳細的PyMOL指令。
開啟PyMOL後,下載分子檔案,把水分子移除
fetch 1sho, async=0
cmd.remove("(solvent and (1sho))")

這個結構有兩個萬古霉素分子,在此只顯示其中一個
split_chains 1sho

cmd.disable('1shoB')
cmd.select('sele',"((((sele) or ((1shoA`100))) and not ((((1shoA`100))) and (sele))))",enable=1)
cmd.hide("everything","sele")

轉到一個比較好看的角度
set_view (\
_     0.380222142,    0.484013945,    0.788137376,\
_     0.638036489,   -0.754172027,    0.155345514,\
_     0.669577837,    0.443793744,   -0.595568180,\
_    -0.000026021,   -0.000001710,  -50.738864899,\
_    11.803276062,    4.565389633,    2.543827057,\
_    37.787723541,   63.690414429,  -20.000000000 )

設定畫圖的參數,參考pymol wiki圖庫的Stylized Ball and Stick
hide everything
show sticks
show spheres
set stick_radius, .07
set sphere_scale, .18
set sphere_scale, .13, elem H
set bg_rgb=[1, 1, 1]
set stick_quality, 50
set sphere_quality, 4
color gray85, elem C
color red, elem O
color slate, elem N
color gray98, elem H
set stick_color, black
set ray_trace_mode, 1
set ray_texture, 2
set antialias, 3
set ambient, 0.5
set spec_count, 5
set shininess, 50
set specular, 1
set reflect, .1
set dash_gap, 0
set dash_color, black
set dash_gap, .15
set dash_length, .05
set dash_round_ends, 0
set dash_radius, .05
python
preset.ball_and_stick("vis")
python end

把圖給畫出來
util.performance(0)
rebuild
ray

最後就是把圖片匯出成PNG檔案,得到了一個萬古霉素分子

_EOF_

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