Ramachandran 图（φ/ψ 二面角）绘图工具
Ramachandran 图（φ/ψ 二面角）绘图工具rama · Trajectory Dynamics
概述
Ramachandran 图把每个残基的主链二面角 φ（C–N–Cα–C）与 ψ（N–Cα–C–N）画到 φ∈[−180°,180°]、ψ∈[−180°,180°] 平面上：不同二级结构占据不同象限——α-螺旋聚集在 (−63°, −43°) 附近、β-折叠在 (−120°, +130°)、左手 α 在 (+57°, +40°)。整条轨迹的散点叠出后，构象簇的密度与位置就是蛋白主链构象空间的地图。
本工具解析 gmx rama 输出（φ ψ 两列），散点叠加经典允许/优先区域背景（基于 Lovell 2003 通用区域近似，可切换仅优先区域或关闭背景）。位于允许区外的持续离群点即主链几何异常残基——结构质量问题或模拟事件的两难判读，都从这张图开始。
输入数据格式
| 格式 | 说明 |
|---|---|
| GROMACS .xvg | gmx rama 输出：φ ψ 两列（每残基每帧一行） |
| 区域背景 | 允许+优先区域（Lovell 2003 近似）/仅优先/关闭 |
| 兼容格式 | .xvg / .txt / .csv / .zip |
结果解读
密度核即构象簇：α 区密集拉长 = 规整螺旋（允许的 φ/ψ 弹性）；β 区与 α 区之间的弧形稀散带 = 环区巡回。散点整体覆盖随模拟时间增长（采样扩散），长期固定的孤立簇提示构象锁定。Pro 独特的右上区与 Gly 的全域容忍是正常特征，勿当离群处理。
持续落在允许区外的点（尤其非 Gly/非 Pro 残基）需警惕：单帧闪现是热涨落，稳定离群则是结构事件（如键角应变、转角翻转中的过渡态）。结构验证惯例是 <2% 残基落在允许区外；MD 轨迹的动态离群率应随平衡下降。
使用步骤
- 运行
gmx rama得到全轨迹 φ/ψ 输出。 - 拖入 .xvg；或载入示例体验区域背景。
- 调整散点颜色/大小与背景区域显示模式。
- 导出 600 dpi PNG / 矢量 PDF。
所有解析与渲染均在浏览器本地完成：上传入口就是文件选择器本身，数据不经过任何服务器， 断网环境同样可用。可以先用本页工作台的“一键载入示例数据”体验全流程，再换自己的模拟输出。
常见问题
Ramachandran 图上的离群点一定是结构错误吗？
不一定。Gly 天然容忍全平面、Pro 受限但有其专属区；MD 中短时离群多为过渡态采样。判据是“非 Gly/Pro 残基 + 长时间持续离群 +伴随键角/能量异常”，三者同时满足才需要干预。
gmx rama 输出怎么区分残基身份？
默认输出全残基混合散点。需要逐残基追踪时用索引文件分组分次输出（每残基一份 .xvg 多文件拖入），或用 MDAnalysis Ramachandran 按残基切片。
允许区域背景是按什么标准画的？
基于 Lovell 2003 通用（general case）区域的近似多边形，比早期 Ramachandran 硬球模型宽容（依赖实际数据库统计）。工具提供允许+优先两档，审稿验证惯例对照 MolProbity 的同类分区。
