获取一组残基的所有邻居

Question

我有一个残基编号的列表，保存在 centerResidueList = [100, 140, 170, 53] 里，我想从这个残基集合中获取所有相邻的残基。
目前我使用下面的脚本，处理整个PDB文件，生成一对对原子的列表，距离在10.0以内，然后遍历这个列表，检查 all_neighbors 列表中的残基编号是否和 centerResidueList 中的残基编号相对应。

from Bio.PDB import *

centerResidueList = [100, 140, 170, 53]
neighbours_resi_number = []
structure = PDBParser().get_structure('X', "1xxx.pdb") 
atom_list = Selection.unfold_entities(structure, 'A') 
ns = NeighborSearch(atom_list)
all_neighbors = ns.search_all(10.0, "R") 
for residuepair in all_neighbors:
    resi_number = residuepair[0].id[1]
    if resi_number in centerResidueList:
        resi_number_partner = residuepair[1].id[1]
        neighbours_resi_number.append(resi_number_partner)

首先，我怎么才能只用CA原子来创建 atom_list 呢？

其次，residuepair[0].id[1] 是生成残基编号的正确方法吗？（它能工作，但有没有其他方法可以做到这一点？）

最后，有没有更好的解决方案来实现这个目标？

Answer 1

使用 NeighborSearch 绝对是个好主意——它会构建一个 k-d 树，这样可以非常快速地查找最近的邻居。

如果你只需要在少量残基周围进行搜索，我建议你对这些残基的原子（可能只用它们的CA原子，这样速度更快）使用 search() 方法。这比先用 search_all() 然后再过滤要高效得多。我会回答你的两个问题，然后在最后提供一个完整的解决方案。

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我怎么才能只用CA原子来创建atom_list？

你可以使用 filter，或者用列表推导式（我觉得列表推导式更容易理解）：

atom_list = [atom for atom in structure.get_atoms() if atom.name == 'CA']

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第二个问题是 residuepair[0].id[1] 是生成残基编号的正确方法吗（虽然可以用，但有没有其他方法可以做到这一点）？

这个方法绝对是对的。不过需要注意的是，这种方式无法处理带有 插入代码 的残基。为什么不直接处理 Residue 对象呢？

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我的代码：

from Bio.PDB import NeighborSearch, PDBParser, Selection


structure = PDBParser().get_structure('X', "1xxx.pdb")

chain = structure[0]['A']  # Supply chain name for "center residues"
center_residues = [chain[resi] for resi in [100, 140, 170, 53]]
center_atoms = Selection.unfold_entities(center_residues, 'A')

atom_list = [atom for atom in structure.get_atoms() if atom.name == 'CA']
ns = NeighborSearch(atom_list)

# Set comprehension (Python 2.7+, use `set()` on a generator/list for < 2.7)
nearby_residues = {res for center_atom in center_atoms
                   for res in ns.search(center_atom.coord, 10, 'R')}

# Print just the residue number (WARNING: does not account for icodes)
print sorted(res.id[1] for res in nearby_residues)