python：PyMOL 使用教程 及实用示例_pymol使用教程

安装参阅：开源版PyMol安装保姆级教程

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简介: PyMOL是一个Python增强的分子图形工具。它擅长蛋白质、小分子、密度、表面和轨迹的3D可视化。它还包括分子编辑、射线追踪和动画。
PyMol的名字来源于“Py”表示该软件基于Python这个计算机语言，“Mol”则是英文分子（molucule）的缩写，表示该软件用来显示分子结构。

先从 www.python.org 下载 python-3.11.9-amd64.exe
在 Win 10 上安装在 D:\\Python311
cd D:\\Python311
python.exe -m pip install --upgrade pip

pip install \\pyMol\\numpy-1.22.4+mkl-cp311-cp311-win_amd64.whl
pip install \\pyMol\\Pmw-2.0.1-py3-none-any.whl
pip install \\pyMol\\pymol-2.6.0a0-cp311-cp311-win_amd64.whl
pip install \\pyMol\\pymol_launcher-2.5-cp311-cp311-win_amd64.whl

D:\\Python311> pip install pyqt5
Successfully installed PyQt5-Qt5-5.15.2 PyQt5-sip-12.17.0 pyqt5-5.15.11

安装成功之后 PyMOL.exe 在 D:\\Python311\\，右键点击发送到桌面快捷即可。

PyMOL 使用教程（实用示例）

PyMOL 是专业的分子可视化软件，广泛应用于结构生物学、药物设计等地方。本教程涵盖基础操作到高级技巧，并提供可直接运行的代码示例。

一、基础操作

1. 启动与界面

• 图形窗口：3D分子显示区
• 命令行窗口：输入指令（PyMOL> 前缀）
• 对象列表：管理加载的分子
• 显示控制面板：调整渲染效果

2. 视图控制

# 鼠标操作：# - 左键拖动：旋转# - 滚轮拖动：平移# - 右键拖动：缩放# 命令行操作：reset # 重置视图zoom all # 完整显示分子orient # 自动最佳视角

二、分子加载与显示

示例1：从PDB数据库加载蛋白质

fetch 1TIM # 加载TIM桶蛋白show cartoon # 显示卡通图color green # 整体着色

示例2：本地文件加载

load r\"D:\\Python311\\Lib\\site-packages\\pymol\\pymol_path\\test\\dat\\ligs3d.sdf\"

load my_ligand.sdf # 加载配体分子show sticks # 棍棒模型util.cbag  # 按原子元素着色(C:青,N:蓝,O:红)

示例3：多对象管理

load protein.pdb, target # 命名为\"target\"load ligand.mol2, inhibitor # 命名为\"inhibitor\"hide everything, target # 隐藏targetshow surface, target # 显示表面show sticks, inhibitor # 显示配体棍棒

三、选择与编辑

示例4：选择特定结构区域

select active_site, resi 50-60 # 选择50-60号残基show spheres, active_site # 球体显示color red, active_site  # 红色标记select metals, elem Zn+Fe+Mg # 选择金属离子show spheres, metalsset sphere_scale, 0.3, metals # 缩小球体

示例5：测量与标注

distance hbond1, inhibitor/1/O, target/145/N # 测量氢键label hbond1, \"2.8 Å\"  # 添加距离标签set label_size, 20  # 标签大小set label_color, blue  # 标签颜色

四、高级可视化技巧

示例6：静电势表面

fetch 1cll # 加载溶菌酶show surfacespectrum any, blue_white_red # 静电势着色set surface_solvent, on # 显示溶剂效应

示例7：结合口袋展示

select pocket, byres inhibitor around 5 # 配体5Å内残基show sticks, pocketshow surface, pocketset surface_transparency, 0.7 # 表面半透明

示例8：多状态比较（如分子对接结果）

load docking_poses.mol2, posessplit_states poses # 拆分为独立对象# 并排显示前3个构象viewport 1200,400set_viewport 0,0,1200,400align poses_1, poses_2orient

五、图像渲染与输出

示例9：高质量渲染

set ray_trace_mode, 1 # 启用光线追踪set ray_shadows, 0 # 关闭阴影set antialias, 2 # 抗锯齿set specular, 0 # 关闭镜面反射bg white  # 白色背景ray 2400,2400 # 渲染分辨率png high_quality.png # 保存PNG

示例10：透明背景输出（用于论文）

set ray_opaque_background, off # 透明背景png transparent.png

六、动画制作

示例11：旋转动画

mset 1 x360 # 设置360帧mview store # 存储起始帧rotate y, 360 # 绕Y轴旋转mview store # 存储结束帧mview reinterpolate # 生成中间帧# 导出为MP4（需安装ffmpeg）cmd.mpng(\"frame_\", mode=1) # 终端合成: ffmpeg -i frame_%04d.png output.mp4

示例12：构象变化动画

load trajectory.dcd, protein.pdb # 加载分子动力学轨迹mplay # 自动播放动画movie.produce \"dynamics.mp4\" # 直接导出视频

七、实用脚本示例

示例13：自动生成结合口袋图

# 保存为 pocket.pml并执行load complex.pdbselect ligand, organiccreate pocket, byres ligand around 5hide everythingshow cartoon, complexshow sticks, pocketshow sticks, ligandutil.cbagset bg_rgb=[1,1,1]ray 1600,1200png binding_pocket.png

示例14：批量渲染多个结构

# 批量处理脚本 batch_render.pyfrom pymol import cmdpdb_ids = [\'1ABC\', \'2XYZ\', \'3DEF\'] for pdb in pdb_ids: cmd.fetch(pdb) cmd.show(\"cartoon\") cmd.color(\"blue\") cmd.ray(1200,1200) cmd.png(f\"{pdb}_render.png\") cmd.delete(pdb) # 清理内存

八、常用命令速查

资源推荐：

1. 官方文档：https://pymol.org
2. 命令手册：help 查看具体命令帮助
3. 示例库：PyMOL安装目录下的examples文件夹

通过本教程和示例，您可快速掌握PyMOL核心操作。实践时建议从简单结构开始，逐步尝试复杂可视化！