src.definitions (28 February 2006)
index
/Users/baker/Desktop/pdb2pqr/trunk/pdb2pqr/src/definitions.py

Definitions for PDB2PQR
 
This file contains classes associated with Amino Acid and Rotamer
definitions as used by PDB2PQR.
 
----------------------------
 
PDB2PQR -- An automated pipeline for the setup, execution, and analysis of
Poisson-Boltzmann electrostatics calculations
 
    Copyright (c) 2002-2007, Jens Erik Nielsen, University College Dublin; 
    Nathan A. Baker, Washington University in St. Louis; Paul Czodrowski & 
    Gerhard Klebe, University of Marburg
 
    All rights reserved.
 
    Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, 
    are permitted provided that the following conditions are met:
 
            * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, 
              this list of conditions and the following disclaimer.
            * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, 
              this list of conditions and the following disclaimer in the documentation 
              and/or other materials provided with the distribution.
            * Neither the names of University College Dublin, Washington University in 
              St. Louis, or University of Marburg nor the names of its contributors may 
              be used to endorse or promote products derived from this software without 
              specific prior written permission.
 
    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND 
    ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED 
    WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. 
    IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, 
    INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, 
    BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, 
    DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF 
    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE 
    OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED 
    OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.

 
Modules
       
copy
getopt
math
os
re
xml.sax
string
sys

 
Classes
       
Definition
Patch
src.structures.Atom(src.pdb.ATOM)
DefinitionAtom
src.structures.Residue
DefinitionResidue
xml.sax.handler.ContentHandler
DefinitionHandler

 
class Definition
    Definition class
 
The Definition class contains the structured definitions found
in the files and several mappings for easy access to the information.
 
  Methods defined here:
__init__(self)
Create a new Definition Object
addPatch(self, patch, refname, newname)
Add a patch to a definition residue.
 
Parameters
    patch:  The patch object to add (Patch)
    refname:  The name of the object to add the patch to (string)
    newname:  The name of the new (patched) object (string)

 
class DefinitionAtom(src.structures.Atom)
    A trimmed down version of the Atom class
 
 
Method resolution order:
DefinitionAtom
src.structures.Atom
src.pdb.ATOM

Methods defined here:
__init__(self)
Initialize the class
__str__(self)
A basic string representation for debugging
isBackbone(self)
Return true if atom name is in backbone, otherwise false
 
Returns
    state: 1 if true, 0 if false

Methods inherited from src.structures.Atom:
addBond(self, bondedatom)
Add a bond to the list of bonds
 
Parameters:
    bondedatom: The atom to bond to (Atom)
get(self, name)
Get a member of the Atom class
 
Parameters
    name:       The name of the member (string)
Possible Values
    type:       The type of Atom (either ATOM or HETATM)
    serial:     Atom serial number
    name:       Atom name
    altLoc:     Alternate location
    resName:    Residue name
    chainID:    Chain identifier
    resSeq:     Residue sequence number
    iCode:      Code for insertion of residues
    x:          Orthogonal coordinates for X in Angstroms.
    y:          Orthogonal coordinates for Y in Angstroms.
    z:          Orthogonal coordinates for Z in Angstroms.
    occupancy:  Occupancy
    tempFactor: Temperature Factor
    segID:      Segment identifier
    element:    Element symbol
    charge:     Charge on the atom
    bonds:      The bonds associated with the atom
    interbonds: The intrabonds associated with the atom
    extrabonds: The extrabonds assocaited with the atom
    residue:    The parent residue of the atom
    radius:     The radius of the atom
    ffcharge:   The forcefield charge on the atom
    hdonor:     Whether the atom is a hydrogen donor
    hacceptor:  Whether the atom is a hydrogen acceptor
Returns
    item:       The value of the member
getCoords(self)
Return the x,y,z coordinates of the atom in list form
 
Returns
    List of the coordinates (list)
hasReference(self)
Determine if the atom object has a reference object or not.
All known atoms should have reference objects.
 
Returns
    1 if atom has a reference object, 0 otherwise.
isHydrogen(self)
Is this atom a Hydrogen atom?
 
Returns
    value: 1 if Atom is a Hydrogen, 0 otherwise
set(self, name, value)
Set a member of the Atom class
 
Parameters
    name:       The name of the member (string)
    value:      The value to set the member to
Possible Values
    type:       The type of Atom (either ATOM or HETATM)
    serial:     Atom serial number
    name:       Atom name
    altLoc:     Alternate location
    resName:    Residue name
    chainID:    Chain identifier
    resSeq:     Residue sequence number
    iCode:      Code for insertion of residues
    x:          Orthogonal coordinates for X in Angstroms.
    y:          Orthogonal coordinates for Y in Angstroms.
    z:          Orthogonal coordinates for Z in Angstroms.
    occupancy:  Occupancy
    tempFactor: Temperature Factor
    segID:      Segment identifier
    element:    Element symbol
    charge:     Charge on the atom
    residue:    The parent residue of the atom
    radius:     The radius of the atom
    ffcharge:   The forcefield charge on the atom
    hdonor:     Whether the atom is a hydrogen donor
    hacceptor:  Whether the atom is a hydrogen acceptor
Returns
    item:       The value of the member

 
class DefinitionHandler(xml.sax.handler.ContentHandler)
     Methods defined here:
__init__(self)
characters(self, text)
endElement(self, name)
startElement(self, name, attributes)

Methods inherited from xml.sax.handler.ContentHandler:
endDocument(self)
Receive notification of the end of a document.
 
The SAX parser will invoke this method only once, and it will
be the last method invoked during the parse. The parser shall
not invoke this method until it has either abandoned parsing
(because of an unrecoverable error) or reached the end of
input.
endElementNS(self, name, qname)
Signals the end of an element in namespace mode.
 
The name parameter contains the name of the element type, just
as with the startElementNS event.
endPrefixMapping(self, prefix)
End the scope of a prefix-URI mapping.
 
See startPrefixMapping for details. This event will always
occur after the corresponding endElement event, but the order
of endPrefixMapping events is not otherwise guaranteed.
ignorableWhitespace(self, whitespace)
Receive notification of ignorable whitespace in element content.
 
Validating Parsers must use this method to report each chunk
of ignorable whitespace (see the W3C XML 1.0 recommendation,
section 2.10): non-validating parsers may also use this method
if they are capable of parsing and using content models.
 
SAX parsers may return all contiguous whitespace in a single
chunk, or they may split it into several chunks; however, all
of the characters in any single event must come from the same
external entity, so that the Locator provides useful
information.
processingInstruction(self, target, data)
Receive notification of a processing instruction.
 
The Parser will invoke this method once for each processing
instruction found: note that processing instructions may occur
before or after the main document element.
 
A SAX parser should never report an XML declaration (XML 1.0,
section 2.8) or a text declaration (XML 1.0, section 4.3.1)
using this method.
setDocumentLocator(self, locator)
Called by the parser to give the application a locator for
locating the origin of document events.
 
SAX parsers are strongly encouraged (though not absolutely
required) to supply a locator: if it does so, it must supply
the locator to the application by invoking this method before
invoking any of the other methods in the DocumentHandler
interface.
 
The locator allows the application to determine the end
position of any document-related event, even if the parser is
not reporting an error. Typically, the application will use
this information for reporting its own errors (such as
character content that does not match an application's
business rules). The information returned by the locator is
probably not sufficient for use with a search engine.
 
Note that the locator will return correct information only
during the invocation of the events in this interface. The
application should not attempt to use it at any other time.
skippedEntity(self, name)
Receive notification of a skipped entity.
 
The Parser will invoke this method once for each entity
skipped. Non-validating processors may skip entities if they
have not seen the declarations (because, for example, the
entity was declared in an external DTD subset). All processors
may skip external entities, depending on the values of the
http://xml.org/sax/features/external-general-entities and the
http://xml.org/sax/features/external-parameter-entities
properties.
startDocument(self)
Receive notification of the beginning of a document.
 
The SAX parser will invoke this method only once, before any
other methods in this interface or in DTDHandler (except for
setDocumentLocator).
startElementNS(self, name, qname, attrs)
Signals the start of an element in namespace mode.
 
The name parameter contains the name of the element type as a
(uri, localname) tuple, the qname parameter the raw XML 1.0
name used in the source document, and the attrs parameter
holds an instance of the Attributes class containing the
attributes of the element.
 
The uri part of the name tuple is None for elements which have
no namespace.
startPrefixMapping(self, prefix, uri)
Begin the scope of a prefix-URI Namespace mapping.
 
The information from this event is not necessary for normal
Namespace processing: the SAX XML reader will automatically
replace prefixes for element and attribute names when the
http://xml.org/sax/features/namespaces feature is true (the
default).
 
There are cases, however, when applications need to use
prefixes in character data or in attribute values, where they
cannot safely be expanded automatically; the
start/endPrefixMapping event supplies the information to the
application to expand prefixes in those contexts itself, if
necessary.
 
Note that start/endPrefixMapping events are not guaranteed to
be properly nested relative to each-other: all
startPrefixMapping events will occur before the corresponding
startElement event, and all endPrefixMapping events will occur
after the corresponding endElement event, but their order is
not guaranteed.

 
class DefinitionResidue(src.structures.Residue)
    DefinitionResidue class
 
The DefinitionResidue class extends the Residue class to allow for a
trimmed down initializing function.
 
  Methods defined here:
__init__(self)
Initialize the class using a few parameters
 
Parameters:
    name: The abbreviated amino acid name of the DefinitionResidue
__str__(self)
A basic string representation for debugging
addDihedral(self, atom)
Add the atom to the list of dihedral bonds
 
Parameters:
    atom: The atom to be added
getNearestBonds(self, atomname)
Parameters
    number:   The number of bonds to get
Returns
    bonds:    A list of atomnames that are within three bonds of
              the atom and present in residue (list)

Methods inherited from src.structures.Residue:
addAtom(self, atom)
Add the atom object to the residue.
 
Parameters
    atom: The object to be added (ATOM)
addMissing(self, value)
Add the value to the list of missing atoms
 
Parameters
    value: The name of the missing atom (string)
createAtom(self, name, newcoords, type)
Add a new atom object to the residue. Uses an atom
currently in the residue to seed the new atom
object, then replaces the coordinates and name accordingly.
 
Parameters
    name:      The name of the new atom (string)
    newcoords: The x,y,z coordinates of the new atom (list)
    type:      The type of atom, ATOM or HETATM
get(self, name)
Get a member of the Residue class
 
Parameters
    name:          The name of the member (string)
Possible Values
    atoms:         The atoms in the residue
    name:          The name of the residue
    chainID:       The chainID associated with the residue
    resSeq:        The sequence number of the residue
    icode:         The iCode of the residue
    SSbonded:      1 if the residue has a SS bond, 0 otherwise
    SSbondpartner: The residue of the bond partner
    type:          The type associated with this residue
    isNterm:       # of hydrogens if the residue is the N-Terminus, 0 otherwise
    isCterm:       1 if the residue is the C-Terminus, 0 otherwise
    missing:     List of missing atoms of the residue
Returns
    item:          The value of the member
getAtom(self, name)
Retrieve an atom from the mapping
 
Parameters
    resname: The name of the residue to retrieve (string)
getAtoms(self)
getCharge(self)
Get the total charge of the residue.  In order to get rid
of floating point rounding error, do the string
transformation.
 
Returns:
    charge: The charge of the residue (float)
hasAtom(self, name)
numAtoms(self)
Get the number of atoms for the residue
 
Returns
    count:  Number of atoms in the residue (int)
removeAtom(self, atomname)
Remove an atom from the residue object.
 
Parameters
    atomname: The name of the atom to be removed (string)
renameAtom(self, oldname, newname)
Rename an atom to a new name
 
Parameters
    oldname: The old atom name (string)
    newname: The new atom name (string)
renameResidue(self, name)
Rename a given residue
 
Parameters
    name:       The new name of the residue
reorder(self)
Reorder the atoms to start with N, CA, C, O if they exist
rotateTetrahedral(self, atom1, atom2, angle)
Rotate about the atom1-atom2 bond by a given angle
All atoms connected to atom2 will rotate.
 
Parameters:
    atom1:  The first atom of the bond to rotate about (atom)
    atom2:  The second atom of the bond to rotate about (atom)
    angle:  The number of degrees to rotate (float)
set(self, name, value)
Set a member of the Residue class to a specific value 
 
Parameters
    name:          The name of the object to set (string)
    value:         The object to append
Possible Values
    atoms:         The atoms in the residue
    name:          The name of the residue
    chain:         The chainID associated with the residue
    resSeq:        The sequence number of the residue
    icode:         The iCode of the residue
    SSbonded:      1 if the residue has a SS bond, 0 otherwise
    SSbondpartner: The residue of the bond partner
    type:          The type associated with this residue
    isNterm:       # of hydrogens if the residue is the N-Terminus, 0 otherwise
    isCterm:       1 if the residue is the C-Terminus, 0 otherwise
    isDirty:       1 if the residue is not missing atoms,
                   0 otherwise
Notes
    resSeq points to the residue.setResSeq function
Returns
    item:          The value of the member
setChainID(self, value)
Set the chainID field to a certain value
setDonorsAndAcceptors(self)
Set the donors and acceptors within the residue
setResSeq(self, value)
Set the atom field resSeq to a certain value and
change the residue's information.  The icode field is no longer
useful.
 
Parameters
    value:  The new value of resSeq (int)

 
class Patch
    Patch the definitionResidue class
 
  Methods defined here:
__init__(self)
Initialize the Patch object.
__str__(self)
A basic string representation for debugging

 
Data
        AAPATH = 'dat/AA.xml'
BACKBONE = ['N', 'CA', 'C', 'O', 'O2', 'HA', 'HN', 'H', 'tN']
BONDED_SS_LIMIT = 2.5
BUMP_DIST = 2.0
BUMP_HDIST = 1.5
CELL_SIZE = 2
DIHEDRAL = 57.2958
NAPATH = 'dat/NA.xml'
PATCHPATH = 'dat/PATCHES.xml'
PEPTIDE_DIST = 1.7
REPAIR_LIMIT = 10
SMALL = 9.9999999999999995e-08
__author__ = 'Jens Erik Nielsen, Todd Dolinsky'
__date__ = '28 February 2006'

 
Author
        Jens Erik Nielsen, Todd Dolinsky