ProDy使用
ProDy(Protein Dynamics & Sequence Analysis)是美国匹兹堡大学Bahar实验室开发的一款免费的基于Python语言的软件包，网址为http://prody.csb.pitt.edu/index.html，它的功能主要分为两大部分：结构分析和动力学分析。在结构分析中，ProDy程序具有快速灵活的PDB和DCD文件分析器，以及个性化的接触原子的选择和结构的比较功能。而在动力学分析主要包含主成分分析和正则模分析。另外，ProDy也是一个开源的软件，用户可以根据自己的需要在各个方面对软件代码进行修改，并且ProDy的许多功能都会与VMD，NAMD等软件交互使用，这大大提升了用户在使用过程中的个性化需求。
ProDy的主要功能
ProDy与VMD和NAMD联合使用可以实现很多功能，主要有：
- Normal Mode Wizard (NMWiz)：是VMD的一款插件，可以实现对正则模型的描述、图像化和比较分析等。而正则模型可以来自对结构的主成分分析、模拟轨迹的动力学分析或者对蛋白质的正则模分析，并且NMWiz可以用来描述任何一个与分子运动相关的向量；
- Evol：可以得到蛋白质在Pfarm数据库中的多序列比对的信息，并获得保守以及共进化的氨基酸残基；
- Druggability Suite：是一款基于VMD的插件，可以通过类药性的模拟得到蛋白质表面的类药性的口袋信息；
- Elastic Network Models：主要是应用高斯网络模型和各向异性网络模型分析蛋白质的运动；
- Ensemble Analysis：可以分析实验测得的结构复杂的蛋白质结构，并推测其动力学性质；
- Structure Analysis：可以进行对蛋白质空间结构的比较和叠合，并确认结构中配体的接触残基的信息；
- Trajectory Analysis：可以对MD模拟的轨迹进行逐帧动画的深入分析，尤其是较长的轨迹或在个人电脑上无法分析的动力学轨迹；
- Conformational Sampling：通过对ANM进行采样来代替蛋白质的构象，并用NAMD进行分子动力学优化，这对于基于柔性的活性位点的分子对接具有重要的意义；
- Collective Molecular Dynamics Simulations (coMD)：是基于VMD的插件，采用多尺度混合方法获得异象体之间的过渡态；
- Membrane ANM (membrANM)：通过ANM对膜蛋白和磷脂双分子层的分子动力学研究；
- Stiffness Matrix Calculations：可以计算特定蛋白质的氨基酸残基的空间构象变化。
ProDy的安装使用及基本命令
一、Anaconda的安装
Anaconda是一个和canopy类似的科学计算环境，是一个用于科学计算的Python发行版，支持Linux, Mac和Windows，包含了众多流行的科学计算，数据分析的Python包，它包含了大多数Python相关的程序，下载地址为https://www.continuum.io/downloads。ProDy的相关程序及命令均需要在Python的环境下进行，因此Anaconda可以为ProDy提供一个完整的计算环境。
二、ProDy的安装
ProDy的下载地址为https://pypi.python.org/pypi/ProDy/1.8.2，安装过程简单，在此便不赘述。
三、ProDy的基本命令
启动Prody需要在DOS环境下进行，在Windows下按Win+R键，输入cmd命令，再输入ipython即可进入ipython（如图1，这是一个python的交互式shell，支持变量自动补全，自动缩进，内置了许多有用的功能和函数。
图1 Windows下的ipython界面
ProDy的基本命令主要包含5个部分，分别是文件解析，分析功能，绘图功能，蛋白结构和原子组分析。
- 在开始使用ProDy之前，需要载入所有的ProDy软件包，分别输入“from prody import *”，“from pylab import *”，“ion()”
- ProDy可以自动从RCSB蛋白质数据库中下载对应的PDB代码的晶体结构，如parsePDB(‘1p38’)即可自动识别或下载，并显示有晶体结构中的总原子数
- 在ProDy的分析功能中，可以计算大量的与晶体结构相关的参数，如回转半径、二面角（Phi和Psi）、RMSD、距离等，共37个参数（如图2所示）。
图2 ProDy中可以分析的37个参数
- 在ProDy的绘图功能中有25个选项，如图3所示。这里使用最简单的功能——显示蛋白质三维结构作为例子，代码为showProtein(p38)
- 通常采用ProDy自动下载的PDB结构都是压缩文件，而在大多数的分析中需要用到的是未压缩的.pdb文件，解压的过程需要用到fetch命令，如fetchPDB(‘1p38‘, compressed = False)
- 在原子组分析中，主要有标记，分割和分层的功能，图3中分别展示了这三种功能的具体使用方法
图3 ProDy的基本命令
