残基接触图 (Residue Contact Map)

2024-05-10 11:11:07

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0. Intro

蛋白质的动力学性质关键地决定了其生物学功能。但是描述蛋白质的动力学性质却是一件不容易的事情。泛泛而论的RMSD和RMSF等表征手段对于蛋白质相关性质的研究而言就像隔靴搔痒，鞭长莫及。

残基接触图，倒是可能给出了一种新的可能。残基接触图是两两残基之间距离的一个表征，这些距离被按照残基顺序组织成了一张二维矩阵图，我们可以根据需要设置距离截断，选择残基范围等等。目前，残基接触图已经被用于表征蛋白质复合物的形成、蛋白质折叠和解折叠、离子通道蛋白介导的离子过膜、抗原抗体结合界面研究等等。

残基接触图通过细致的2D距离表示来对蛋白质的结构信息进行编码。螺旋可以通过图上矩阵对角线的加厚来识别，平行和反平行的β折叠可以通过与矩阵对角线平行或正交的线条来表征。在这点上，残基接触图和动态互相关矩阵倒有些相似之处。

除了包含静态的信息之外，残基接触图还可以反映出蛋白质性质沿时间的变化。如果能更深入的分析，还可以加上残基间具体的相互作用类型、基于残疾接触矩阵的聚类和PCA等等。

很有意思，通常的分析是把体系中原子的坐标作为分析的基本，而在这里，残基间距离取而代之了。小小的一个思维转变可以带来很多的趣味。

本来是想借此文与诸位探讨一下残基接触图，调研深入，却发现自己难以把握，遂而以ConAn这个残基接触分析的工具为例，抛砖引玉，简要记述一下以残基距离为基本的分析方法。

1. gmx mdmat绘制残基接触图

GROMACS本身有一个命令mdmat可以计算残基接触图。例如：<

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