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Viewer für Strukturdateien

Wenn mit PDB-, mmCIF- oder Molekül-Dateien gearbeitet wird, stellt sich schnell die Frage:

Welcher Viewer ist für Schule und Fortbildung wirklich praktisch?

Wichtig sind dabei vor allem:

  • browserbasiert
  • kostenlos
  • ohne Installation
  • auch für Kolleg:innen gut bedienbar

Kurzempfehlung

Empfehlung für die Praxis

  • Mol* = beste allgemeine Lösung zum Öffnen und Betrachten lokaler Proteinstrukturen im Browser
  • 3Dmol.js = ideal, wenn Strukturen in eine eigene Website eingebettet werden sollen
  • Frog2 = nützlich zur Erzeugung von 3D-Konformeren kleiner Moleküle, aber kein didaktisch komfortabler Viewer

1. Mol* – der Standardviewer für Proteine

Mol* ist derzeit die beste kostenlose Standardlösung, wenn Kolleg:innen einfach eine lokale PDB- oder mmCIF-Datei im Browser öffnen und betrachten möchten.

Stärken

  • läuft direkt im Browser
  • keine Installation notwendig
  • lokale Dateien können geladen werden
  • Proteine, Liganden und Oberflächen werden sehr gut dargestellt
  • weit verbreitet, da auch von RCSB PDB und PDBe verwendet

Geeignet für

  • Proteinstrukturen aus PDB
  • Ergebnisse aus ColabFold
  • spätere Betrachtung von Komplexen

Didaktischer Nutzen

  • gut für Übersichtsdarstellungen
  • geeignet für Struktur–Funktions-Beziehungen
  • sinnvoll für SEK II, aber auch für motivierende Demonstrationen in SEK I

Link:
Mol* – Einstieg / Getting Started Mol* – Startseite

2. 3Dmol.js – ideal für eigene Webseiten

3Dmol.js ist besonders dann stark, wenn man nicht nur betrachten, sondern selbst interaktive Viewer in eine eigene Website einbauen möchte.

Stärken

  • frei nutzbar
  • gut in HTML-Seiten integrierbar
  • unterstützt viele Formate
  • sehr flexibel für Unterrichtsprojekte

Geeignet für

  • eigene Kursseiten
  • interaktive Lernumgebungen
  • individuelle Buttons und Workflows
  • Vergleich von WT / Mutante / Ligand

Didaktischer Nutzen

  • besonders gut für maßgeschneiderte Unterrichtstools
  • ideal für deinen Ansatz mit PROTEINLABOR

Link:
3Dmol.js auf GitHub

3. Frog2 – gut für 3D-Konformer, aber nicht als Hauptviewer

Frog2 ist hilfreich, wenn aus SMILES oder 2D-Strukturen eine 3D-Konformation erzeugt werden soll. Für kleine bis mittlere Moleküle ist das eine interessante kostenlose Browserlösung.

Stärken

  • browserbasiert
  • kostenlos
  • erzeugt 3D-Konformere
  • akzeptiert u. a. SMILES

Schwächen

  • kein wirklich komfortabler didaktischer Viewer
  • eher Werkzeug zur Strukturerzeugung als zur Visualisierung
  • für Schule allein meist nicht ausreichend

Didaktischer Nutzen

  • gut als Vorschritt
  • danach sollte die Datei in einem Viewer wie Mol* betrachtet werden

Link:
Frog2 Server

4. Praktischer Workflow für den Unterricht

Für Proteine

  1. Struktur aus PDB oder ColabFold
  2. in Mol* öffnen
  3. drehen, zoomen, Ligand betrachten
  4. ggf. Screenshot für Arbeitsblätter erstellen

Für kleine Moleküle

  1. Molekül in Frog2 als 3D-Struktur erzeugen
  2. Datei exportieren
  3. in Mol* oder in ein eigenes Tool mit 3Dmol.js laden

5. Fazit

Für den naturwissenschaftlichen Unterricht ist derzeit die sinnvollste Kombination:

  • Mol* für das schnelle, kostenlose Betrachten von Strukturdateien
  • 3Dmol.js für eigene interaktive Webseiten
  • Frog2 für die 3D-Erzeugung kleiner Moleküle

Kurzfassung

Wer Kolleg:innen eine einzige Viewer-Empfehlung geben möchte, sollte aktuell Mol* nennen.
Wer eigene interaktive Tools baut, fährt mit 3Dmol.js am besten.