🐍🔍 PyJess

Cython绑定和Python接口到Jess，一个3D模板匹配软件。

🗺️ 概述

Jess是一种由Jonathan Barker等人提出的基于约束的结构模板匹配算法。[1]它可以用于从蛋白质结构中识别已知模板内的催化残基。Jess是Tess的进化，Tess是由Andrew Wallace等人开发的一种几何散列算法[2]，它从原始算法中移除了一些预计算和结构要求。Ioannis Riziotis在他的博士期间进一步更新并维护了Jess，当时他在Thornton组。

PyJess是一个Python模块，它使用Cython提供对Jess的绑定。它允许创建模板，用蛋白质结构查询它们，并使用Python API检索结果，而不执行任何外部I/O。

🔧 安装

PyJess适用于所有现代Python版本（3.6+）。

可以直接从PyPI安装，PyPI托管了一些预构建的x86-64 wheel文件，适用于Linux、MacOS和Windows，以及使用Cython编译源代码所需的代码。

$ pip install pyjess

请参阅文档的安装页面，了解在您的机器上安装PyJess的其他方法。

💡 示例

从不同的模板文件加载用作参考的模板

import glob
import pyjess

templates = []
for path in sorted(glob.iglob("vendor/jess/examples/template_*.qry")):
    templates.append(Template.load(path, id=os.path.basename(path)))

创建一个Jess实例，并使用它查询分子（一个PDB结构）与存储的模板

jess = Jess(templates)
mol = Molecule("vendor/jess/examples/test_pdbs/pdb1a0p.ent")
query = jess.query(mol, rmsd_threshold=2.0, distance_cutoff=3.0, max_dynamic_distance=3.0)

击中结果是迭代计算的，并且在请求时即时计算不同的输出统计信息

for hit in query:
    print(hit.molecule.id, hit.template.id, hit.rmsd, hit.log_evalue)
    for atom in hit.atoms():
        print(atom.name, atom.x, atom.y, atom.z)

🧶 线程安全

一旦创建了一个Jess实例，模板就不能再编辑了，这使得Jess.query方法是可重入的。这允许使用线程池并行查询多个分子与相同的模板

molecules = []
for path in glob.glob("vendor/jess/examples/test_pdbs/*.ent"):
    molecules.append(Molecule.load(path))

with multiprocessing.ThreadPool() as pool:
    hits = pool.map(jess.query, molecules)

⚠️ 在PyJess v0.2.1之前，Jess代码运行了一些线程不安全的操作，这些操作现在已经修复。如果在并行运行Jess，请确保使用v0.2.1或更高版本以使用带有重入函数的修复代码.

💭 反馈

⚠️ 问题跟踪器

发现了一个错误？有一个增强请求？如果您需要报告或询问某些内容，请访问GitHub问题跟踪器。如果您正在报告错误，请尽可能包括有关问题的信息，并尝试在简单、易于复制的环境中重新创建相同的错误。

🏗️ 贡献

欢迎贡献！有关详细信息，请参阅CONTRIBUTING.md。

📋 更新日志

本项目遵循语义版本控制，并按Keep a Changelog格式提供更新日志。

⚖️ 许可证

此库根据MIT许可证提供。JESS代码也根据MIT许可证分发。

本项目与JESS作者无关、赞助或以其他方式支持。它是由Martin Larralde在他的博士项目期间在欧洲分子生物学实验室的Zeller团队开发的。

📚 参考文献

• [1] Barker, J. A. & Thornton, J. M. (2003). An algorithm for constraint-based structural template matching: application to 3D templates with statistical analysis. Bioinformatics (Oxford, England), 19(13), 1644–1649. doi:10.1093/bioinformatics/btg226.
• [2] Wallace, A. C., Borkakoti, N., & Thornton, J. M. (1997). TESS: 一种用于从结构数据库中检索三维坐标模板的几何散列算法。应用于酶活性位点。蛋白质科学：蛋白质学会出版物，6(11)，2308–2323. doi:10.1002/pro.5560061104.