MODELLER の secondary_structure.alpha メソッドを利用することで、アミノ酸の一次配列から、α-ヘリックスを作成することができる。作成手順としては、以下のようにステップ分けできる。例に用いる一次配列を、1ALK の一部「DKQDHAANPCGQIGETVDLDEAVQRALE」とする。この配列は 1ALK の中で実際に α-ヘリックスである。

1. 一次配列のモデルを作成する（build_sequence）
2. タンパク質が取りうる構造を計算する（restraints.make）
3. α-ヘリックスを作成する（secondary_structure.alpha）
4. 構造を最適化する（optimize）

Python スクリプトは以下のようになる。

from modeller import *
from modeller.optimizers import conjugate_gradients

env = environ()
env.libs.topology.read('${LIB}/top_heav.lib')
env.libs.parameters.read('${LIB}/par.lib')

# 1.
m = model(env)
m.build_sequence('DKQDHAANPCGQIGETVDLDEAVQRALE')

# 2.
allatoms = selection(m)
m.restraints.make(allatoms, restraint_type='STEREO', spline_on_site=False)

# 3.
m.restraints.add(secondary_structure.alpha(m.residues))

# 4.
cg = conjugate_gradients()
cg.optimize(allatoms, max_iterations=100)

# save to PDB format
m.write(file='alpha-helix.pdb')

Python スクリプトを make_alphahelix.py として保存し、MODELLER で実行すれば、結果として alpha-helix.pdb ファイルが生成される。

mod9.13 make_alphahelix.py

作成された α-ヘリックスを PyMOL で見ると、以下のようになる。

メソッドの説明

スクリプト中で利用したいくつかのメソッドは、以下のような機能を持つ。