В биологии часто возникает необходимость визуализировать какие-либо молекулы. Это можно делать, например, с помощью Blender – известного бесплатного пакета для создания 3D-изображений.
Специально для визуализации молекул существует add-on “Atomic Blender”, который позволяет импортировать в программу файлы с расширением .pdb и .xyz, которые описывают структуру молекул.
Add-on можно включить через настройки Blender (Edit -> Preferences), там он называется “Import-Export: Atomic Blender PDB/XYZ”.
Blender позволяет создавать красивые изображения молекул: можно выставлять определенное освещение, менять фон, цвета атомов, подсвечивать интересные части, проводить рендеринг с разных камер с разных сторон. Я использовала только файлы с расширением .pdb, которые брала с сайта RCSB PDB (Protein Data Bank). Если в файле указаны все атомы молекулы, то в Blender мы увидим их в виде шаров разных цветов, которые могут быть соединены связями. В примере ниже для визуализации выбран белок IRP1 в аконитазной форме.
С двух сторон от белка я поставила две пересекающиеся плоскости, а над белком – плоскость, к которой применила материал, испускающий свет. Получила вот такое изображение:
На картинке ниже изображена та же молекула, но с подсвеченными атомами железа и другим фоном, который был создан с помощью волновой текстуры в node editor.
IRP регулируют экспрессию белков, участвующих в метаболизме железа, путем связывания со специфическими некодирующими последовательностями мРНК, известных как железо-чувствительные элементы (IRE). В условиях избытка железа IRP1 связывает железосерный кластер [4Fe-4S] и действует как цитозольная аконитаза. Регуляция баланса между двумя формами этого белка сложна и зависит не только от доступности железа.