【R】PDB形式ファイルを3d-plotで表示する

##目的
タンパク質の立体構造に座標軸を串刺しに通した図を描きたかった
PyMOLでどうやるかわからなかったのでRを使った

##表示してみたもの

• Sirtuin1 (PDBID:5BTR) ...緑色のline
• resveratrol ...青色のdot

##Rについて

• R version 3.4.1

##使用したパッケージ

• bio3d
• scatterplot3d

##コード

pdb_lineplot3d.r

#パッケージ読み込み
library(bio3d)
library(scatterplot3d)

#ファイルの読み込み
pdb <- read.pdb("5btr") #RCSB PDBのIDを指定

#A鎖のCαの座標をdata.frameにする
ca.inds <- atom.select(pdb, "calpha",chain = "A")
pdb_xyz <- matrix(pdb$xyz[, ca.inds$xyz],ncol=3,byrow=T)
pdb_xyz <- data.frame(pdb_xyz)

#resveratrolの座標
stl.inds <- atom.select(pdb,resid = "STL",chain = "A")
stl_xyz <- matrix(pdb$xyz[, stl.inds$xyz],ncol=3,byrow=T)
stl_xyz <- data.frame(stl_xyz)

#3D plot
colnames(pdb_xyz) <- c("x","y","z")

scatterplot3d(pdb_xyz,type="l",color="#b2df8a",lwd=3,
              xlim=c(min(pdb_xyz$x),max(pdb_xyz$x)),
              ylim=c(min(pdb_xyz$y),max(pdb_xyz$y)),
              zlim=c(min(pdb_xyz$z),max(pdb_xyz$z)),
              col.axis="gray",col.lab="gray")
par(new=T)
scatterplot3d(stl_xyz,type="p",color="#1f78b4",pch=16,
              xlim=c(min(pdb_xyz$x),max(pdb_xyz$x)),
              ylim=c(min(pdb_xyz$y),max(pdb_xyz$y)),
              zlim=c(min(pdb_xyz$z),max(pdb_xyz$z)),
              axis = FALSE,grid=FALSE)

#串刺し
axis_line <- rbind(c(min(pdb_xyz$x),60,0),c(max(pdb_xyz$x),60,0),
                   c(-10,min(pdb_xyz$y),-0),c(-10,max(pdb_xyz$y),0),
                   c(-10,60,min(pdb_xyz$z)),c(-10,60,max(pdb_xyz$z)))
par(new=T)
scatterplot3d(axis_line[1:2,],type="l",color=1,
              xlim=c(min(pdb_xyz$x),max(pdb_xyz$x)),
              ylim=c(min(pdb_xyz$y),max(pdb_xyz$y)),
              zlim=c(min(pdb_xyz$z),max(pdb_xyz$z)),
              axis = FALSE,grid=FALSE)
par(new=T)
scatterplot3d(axis_line[3:4,],type="l",color=1,
              xlim=c(min(pdb_xyz$x),max(pdb_xyz$x)),
              ylim=c(min(pdb_xyz$y),max(pdb_xyz$y)),
              zlim=c(min(pdb_xyz$z),max(pdb_xyz$z)),
              axis = FALSE,grid=FALSE)
par(new=T)
scatterplot3d(axis_line[5:6,],type="l",color=1,
              xlim=c(min(pdb_xyz$x),max(pdb_xyz$x)),
              ylim=c(min(pdb_xyz$y),max(pdb_xyz$y)),
              zlim=c(min(pdb_xyz$z),max(pdb_xyz$z)),
              axis = FALSE,grid=FALSE)

##結果
できた。