PyMOL上でのpythonスクリプトの実行

PyMOL上でのpythonスクリプトの実行：基本編

PyMOLの大きな強みの1つとして、PyMOLのコマンドラインからpythonスクリプトを実行させることができることが挙げられます。ここではいくつかの例を挙げながら、PyMOL上でのpythonスクリプト実行機能を紹介してみます。ただし、python3についての基本的な知識があることを前提とします。

Pythonの設定を確認する

まずは現在PyMOLが動作しているPython環境を確認するために、バージョン情報とPATHをPyMOLのコマンド入力欄から確認してみましょう。コマンドは通常のpythonと同じように

# pythonのバージョンを表示
import sys
print(sys.version)
# pythonのモジュール検索PATHを確認
print(sys.path)

となります。返り値は、私の環境（macOSのHomebrewでインストールした場合）では

# PyMOL>print(sys.version)
3.10.8 (main, Oct 13 2022, 09:48:40) [Clang 14.0.0 (clang-1400.0.29.102)]
# PyMOL>print(sys.path)
['', '/usr/local/Cellar/python@3.10/3.10.8/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python310.zip', '/usr/local/Cellar/python@3.10/3.10.8/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10', '/usr/local/Cellar/python@3.10/3.10.8/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10/lib-dynload', '/Users/YoshitakaM/Library/Python/3.10/lib/python/site-packages', '/usr/local/lib/python3.10/site-packages', '/usr/local/lib/python3.10/site-packages/coot', '/usr/local/lib/python3.10/site-packages/coot/rcrane', '/usr/local/Cellar/pybind11/2.10.0/libexec/lib/python3.10/site-packages', '/usr/local/Cellar/pymol/2.5.0/libexec/lib/python3.10/site-packages', '/usr/local/Cellar/sip/6.6.2_1/libexec/lib/python3.10/site-packages', '/usr/local/Cellar/modeller/10.3_1/modlib', '/usr/local/opt/python-tk@3.10/libexec', '/Users/YoshitakaM/apps/pymol-psico']

のようになりました。print(sys.path)で表示されたPATHからはモジュールをimportすることができます。

PythonスクリプトをPyMOL上で実行する

PyMOLコマンドラインからはpythonとpython endという入力の間に任意のpythonスクリプトを挟むことで、PyMOL上で擬似インタラクティブにコマンドを実行することができます。ただし、一度pythonを入力した後はpython endを入力するまではフィードバックが得られないことに注意しましょう。

例えば、以下のように変数xに10という値を入れてそれをprintさせるだけの簡単なスクリプトをコマンドラインに入力してみます。

python
x = 10
print(x)
python end

PyMOLのアウトプットとしては

PyMOL>python
PyMOL>x = 10
    1:x = 10
PyMOL>print(x)
    2:print(x)
PyMOL>python end
PyMOL>python end
10

というように表示され、最後に10という結果がprintされたことがわかります。

この機能を使えば、Pythonを使い慣れた方であれば様々な応用可能性があることに気づくと思います。例えば、あるディレクトリの中で目的の構造ファイル群だけPyMOL上にロードしたいという例では、以下のようにPythonスクリプトを書くことができます。

# globモジュールをインポートし、ワイルドカード*によって
# 拡張子がcifであるファイルを一括でPyMOL上にロードする
python
from glob import glob

for file in glob("*.cif"):
    cmd.load(file)
python end

コマンドを外部ファイルに保存し、PyMOLからスクリプトを呼び出す

上で挙げた一括ロードのPythonスクリプトを繰り返し使いたいときは、別ファイルにスクリプトを保存しておいてそれを呼び出すような形にすれば、毎回入力しなくて済むようになります。この場合は、pythonとpython endの間の部分だけを別のファイル（名前はcifload.pyとします）に書いておきます。

from glob import glob

for file in glob("*.cif"):
    cmd.load(file)

これをPyMOL上から呼び出すときには、コマンドラインからrun /path/to/cifload.pyとして呼び出します（/path/to/の部分はcifload.pyが存在するディレクトリパスに適宜置き換えてください）。

拡張コマンドを使えるように読み込む

発展的な内容ですが、上記の方法を使えばPyMOLWikiのScript Libraryなどで公開されている拡張コマンドを即座に使えるようにすることもできます。例として, タンパク質の色分けをアミノ酸の疎水性〜親水性に応じて行うcolor_h, color_h2コマンド（https://pymolwiki.org/index.php/Color_h）を使えるようにします。

上記ページのコードのfrom pymol import cmdからcmd.extend('color_h2',color_h2)の前にpythonを、最後にpython endを入力することで、color_h, color_h2コマンドが使えるようになります。

これによってcolor_h, color_h2の拡張コマンドが使えるようになりました。もちろん、外部ファイルに保存しておいてrun ~~で呼び出すことも可能です。

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