Avogadro 1.x には、ネットワークフェッチ機能(ネットワーク経由での分子ファイルの取り込み機能)があります。
Protein Data Bank フォーマットの分子ファイルを取り込みます。
具体的には、Protein Data Bankより、http://www.rcsb.org/pdb/files/<filename>.pdbというファイルを取り込みます。
メニューから、「ファイル」→「インポート」→「Fetch from PDB...」を選択すると、PDBエントリを入力するダイアログボックスが出ますので、ここでは試しに「7K3T」と入れて、OKボタンを押してみましょう。
データの転送時間を待つと、7K3TというPDBエントリ名のたんぱく質の構造が表示されます。
ちなみに、私がWindows版でやった限りでは、取り込みに失敗しても「失敗しました」のメッセージは出ません。(ソースコードを見ると、メッセージボックスが出るようになっているようですが、Windows版では、何らかの原因で機能しません)
タイトルバーが「untitled.cml」のままだと、取り込みに失敗しています。「7k3t.pdb」などとそれ以外の表示になっていれば、取り込み成功です。取り込み成功でも何も表示されないことがあります。そのときはウィンドウ左の「表示タイプ」のチェックがどこにも入っていなかったりします。「ボールとスティック」などにチェックを入れると表示されます。
さて、表示が「ボールとスティック」では、このように見えます。
灰色の炭素原子、赤色の酸素原子、青色の窒素原子がたくさん散らばっているように見えます。ところどころ黄色い硫黄原子も見えます。
右上ツールバーの「青い十字」の「ナビゲーションツール」を選択すると、マウスホイールでビューを拡大縮小できます。右ボタンのドラッグでビューを移動でき、左ボタンのドラッグでビューを回転できます。
デフォルトでは、白い立方体(ユニットセル)も表示されています。上ではそのまま表示していますが、メニュー→「結晶(C)」→「ユニットセルを除去(U)」で除去してしまうと、白い立方体は表示されません。
表示を「ボールとスティック」から「カートゥーン」に変えてみましょう。
カートゥーンは、たんぱく質の二次構造(ヘリックスとβシートとループ)を表示します。
たんぱく質の構造の表示方法として最もよくみかけるのではないでしょうか。
ここではヘリックスは赤、シートは黄色、ループは緑ですが、レンチアイコンをクリックすると設定ダイアログボックスが出て、色は変更できます。
色以外の設定項目にShapeのa、b、cとありますが、三次元座標の各方向の大きさ因子のようです。aは「帯の幅」、bは「帯の厚さ」、cは「帯の長さ」方向で、aとbを0.0から1.0まで動かすと幅と厚さが変わります。一方、cの値を変えても顕著な形状変化はないようです。
ちなみにこの7K3Tは、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)のメインプロテイネース(主要なたんぱく質分解酵素の意味)と呼ばれるたんぱく質の構造を表しています。
この酵素の機能だけを邪魔するようなお薬があればコロナの治療薬になりえます。
前述のとおり、ナビゲーションツール(ツールバーの青色十字アイコン)を選択すると、左マウスボタンで回転、右マウスボタンで移動ができます。
Protein Data Bank ウェブサイトの7K3Tのページに掲載の図に近づくよう、回転させてみます。
まあ、だいたい同じですね。あたり前ですが・・・
次に、「ファイル(F)」→「インポート」→「Fetch by Chemical Name...」 を選択してみましょう。
具体的には
https://cactus.nci.nlh.gov/chemical/structure/<chemical_name>/sdf?get3d=true&resolver=name_by_opsin,name_by_cir,name_by_chemspider&requester=Avogadro
から<chemical_name>の化合物を取り込んでいます。
例として「acetaminophen」と入れて「OK」ボタンを押してみます。
アセトアミノフェン、処方せん医薬品では「カロナール」「アンヒバ」、処方せんなしで買える市販薬では「タイレノール」などで知られる解熱鎮痛薬の有効成分ですね。
転送時間を待つと、構造式が表示されます。
タイトルバーには「acetaminophen.sdf」と表示されています。
「ファイル(F)」→「インポート」→「Fetch from URL...」で、URLをダイレクトに入力できます。
たとえば、下図のように「http://www.rcsb.org/pdb/files/7K3T.pdb」と入力すると、上と同じ7K3T.pdbが表示されます。