本文利用PyMOL軟體復現了加拿大多倫多大學教授Oscar A Aguilar為第一作者，發表在《Cell》期刊上的文章《A Viral Immunoevasin Controls Innate Immunity by Targeting the Prototypical Natural Killer Cell Receptor Family》中Figure 4A-4D，由於Figure 4E-4G的製作思路與方法和Figure 4C、Figure 4D類似，因此在本文中並未復現。接下來將簡要介紹文章和圖片內容以及復現製作流程。

文獻來源及簡介

題目：A Viral Immunoevasin Controls Innate Immunity by Targeting the Prototypical Natural Killer Cell Receptor Family

作者：Oscar A Aguilar， Richard Berry， Mir Munir A Rahim， Johanna J Reichel， Branka Popović， Miho Tanaka， Zhihui Fu， Gautham R Balaji， Timothy N H Lau， Megan M Tu， Christina L Kirkham， Ahmad Bakur Mahmoud， Aruz Mesci， Astrid Krmpotić， David S J Allan， Andrew P Makrigiannis， Stipan Jonjić， Jamie Rossjohn， James R Carlyle

刊物：Cell

發表時間：2017年三月23日

DOI：10。1016/j。cell。2017。03。002

PMID：28340350

內容簡介：自然殺傷細胞（Natural killer cells， NK）透過配對的NK細胞受體（Paired NK cell receptor， NKRs）檢測自身和非自身配體的變化，在先天免疫中發揮關鍵作用。儘管發現了許多NKR配體相互作用，但典型的NK1。1孤兒受體的生理配體仍然難以捉摸。在這裡，我們確定了一種抑制和啟用NKR-P1 （NK1。1）受體的病毒配體。這種小鼠鉅細胞病毒（MCMV）編碼的蛋白m12，透過直接與抑制性NKR-P1B受體結合，抑制NK細胞效應功能。然而，m12也與啟用的NKR-P1A/C受體相互作用，以抵消m12誘餌的功能。結構分析表明，m12透過一種“極爪”機制隔離了較大的NKR-P1表面積。病毒m12蛋白和宿主NKR-P1B/C等位基因的多型性和消融影響體內NK細胞反應。因此，我們確定了這個關鍵的免疫調節NKR家族長期尋求的外源配體，並揭示了它如何在宿主-病原體相互作用中控制免疫識別的進化平衡。

PDB檔案來源及介紹

DOI：10。2210/pdb5TZN/pdb

簡介：與自然殺傷細胞受體NKR-P1B （B6）結合的病毒免疫球蛋白m12 （Smith）的結構。

開發軟體

The PyMOL Molecular Graphics System for Mac， Version 2。4。0

我還是在校本科生，用的是教育版，可以在官網免費申請 pymol-edu-license。lic 。

製作過程

從PDB網站下載檔案5tzn。pdb，雙擊在PyMOL軟體開啟。

點選螢幕右側5tzn – Action – remove waters，移除水分子。

顯示蛋白質序列，選擇F鏈與G鏈的“IOD”碘離子，點選 – Action – remove atoms，移除碘離子。

選擇G鏈序列S39 – P182、W鏈序列C94 – N215，點選 – Action – remove atoms，移除多餘重複肽鏈。

選擇E、H、I部分中9個單糖分子，點選 – Action – remove atoms，移除多餘單糖分子。

點選選單欄File - Save Session，將檔案儲存為4個。pse檔案，分別命名為5tzn_A、5tzn_B、5tzn_C、5tzn_D，即分別儲存文獻Figure 4A、4B、4C、4D的復現結果。至此，準備工作已經完成。

雙擊開啟檔案5tzn_A。pse，開始復現文獻Figure A。

選擇物件5tzn中A鏈序列K91 – T217以及B部分中的2個單糖分子，點選 – Color – reds – salmon，將結構中NKR-P1BB6部分設定為鮭魚紅色。

選擇物件5tzn中F鏈序列S39 – A179以及C、D部分中的4個單糖分子，點選 – Color – blues – blue，將結構中m12Smith部分設定為藍色。

選擇物件5tzn中B、C、D部分中的6個單糖分子，點選 – Color – by element – HNOS。。。，為單糖分子中的特殊原子上色。

點選選單欄Display - Background - White，將背景設定為白色。調整合適的角度，完成復現文獻Figure 4A。儲存Session。

文獻Figure 4A

復現文獻Figure 4A

雙擊開啟檔案5tzn_B。pse，開始復現文獻Figure B。

選擇物件5tzn中A鏈序列K91 – T217以及單糖分子，點選 – Action – remove atoms，移除多餘肽鏈以及單糖分子。

點選物件5tzn – Action – generate – vacuum electrostatics – protein contact potential （local），生成靜電勢物件5tzn_e_chg，以及物件5tzn_e_map、5tzn_e_pot。

點選選單欄Display - Background - White，將背景設定為白色。調整合適的角度，完成復現文獻Figure 4B。儲存Session。

文獻Figure 4B

復現文獻Figure 4B

雙擊開啟檔案5tzn_C。pse，開始復現文獻Figure C。

點選5tzn – Action – copy to object – new，生成新的物件obj01，並點選obj01 – Action – rename object，為新物件重新命名“5tzn_1”。

選擇物件5tzn_1中除A鏈之外的所有氨基酸殘基以及單糖分子，點選 – Action – remove atoms，移除多餘單糖分子和肽鏈。

點選5tzn_1 – Show – as – surface，顯示序列的表面結構。

點選5tzn_1 – Color – reds – salmon，將結構設定為鮭魚紅色。

點選5tzn – Action – copy to object – new，生成新的物件obj01，並點選obj01 – Action – rename object，為新物件重新命名“5tzn_2”。

選擇物件5tzn_2中F鏈中S60、L61、L62、G63、S64、T65、L66這7個氨基酸殘基，點選 – Show – as – licorice – sticks，以及 – Color – cyans – cyan，將它們設定為棍棒樣式、青色。

選擇物件5tzn_2中F鏈中E48、R49、R50、K69、N73、V76、K84、R107、D165、K167、Y169這10個氨基酸殘基，點選 – Show – as – licorice – sticks，以及 – Color – blues – blue，將它們設定為棍棒樣式、藍色。點選 – Hide – main chain，隱藏氨基酸殘基主鏈。

刪除5tzn_2中以上17個氨基酸殘基之外的氨基酸殘基以及單糖分子。

點選5tzn_2 – Color – by element – HNOS。。。，為這些氨基酸殘基中的特殊原子上色。

點選5tzn_2 – Label – residues （oneletter），為氨基酸殘基新增單字母標籤。設定右下角Mouse mode，使滑鼠進入Edit狀態，同時按住鍵盤Ctrl以及滑鼠左鍵，拖動標籤到合適的位置。滑鼠右鍵標籤，點選edit label，點選右下角Label Size （object），設定標籤大小24。

點選5tzn_1 – Action – copy to object – new，生成新的物件obj01，並點選obj01 – Action – rename object，為新物件重新命名“5tzn_3”。

點選5tzn_3 – Show – as – cartoon，顯示序列的卡通結構。點選5tzn_3 – Color – cyans – cyan，將結構設定為鮭魚紅色。

點選選單欄Setting – Transparency – Surface – 50%，將5tzn_1的表面結構設定為透明。

點選選單欄Setting – Transparency – Cartoon – 80%，將5tzn_3的卡通結構設定為透明。

點選選單欄Display - Background - White，將背景設定為白色。調整合適的角度，完成復現文獻Figure 4C。儲存Session。

文獻Figure 4C

復現文獻Figure 4C

雙擊開啟檔案5tzn_D。pse，開始復現文獻Figure D。

選擇A鏈中T184、E185、N186、S199、E200、G201、S204、D205這8個氨基酸殘基，點選 – Show – as – licorice – sticks，以及 – Color – reds – salmon，將它們設定為棍棒樣式、鮭魚紅色。

選擇F鏈中S60、L61、L62、G63、S64、T65、L66這7個氨基酸殘基，點選 – Show – as – licorice – sticks，以及 – Color – cyans– cyan，將它們設定為棍棒樣式、青色。

刪除以上15個氨基酸殘基之外的氨基酸殘基以及單糖分子。

點選5tzn – Color – by element – HNOS。。。，為這些氨基酸殘基中的特殊原子上色。

點選5tzn – Label – residues （oneletter），為氨基酸殘基新增單字母標籤。設定右下角Mouse mode，使滑鼠進入Edit狀態，同時按住鍵盤Ctrl以及滑鼠左鍵，拖動標籤到合適的位置。滑鼠右鍵標籤，點選edit label，點選右下角Label Size （object），設定標籤大小24。

選擇選單Wizard – Measurement，選擇測量Distances，點選需要進行連線的四組原子，生成四個新的測量物件measure01~04，點選measure01~04 – Hide – labels，隱藏原子間距離；點選measure01~04 – Color – grays – black，將原子間的虛線設定為黑色。點選Done，完成短線新增。

點選選單欄Display - Background - White，將背景設定為白色。調整合適的角度，完成復現文獻Figure 4D。儲存Session。

文獻Figure 4D

復現文獻Figure 4D

參考資料

在製作過程中，關於PyMOL的使用，我主要參考了以下公眾號和網站教程，希望對大家的學習有所幫助～