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PROCHECK 3.5.4 源码编译安装：Linux/macOS 双系统 5 步配置与常见编译错误修复

在结构生物学和计算化学领域，PROCHECK 作为经典的蛋白质立体化学质量评估工具，至今仍被广泛用于验证实验测定或预测的蛋白质结构合理性。本文将详细介绍如何从官方源码出发，在 Linux 和 macOS 系统上完成 PROCHECK 3.5.4 版本的编译安装，并针对跨平台编译过程中的典型问题提供系统化解决方案。

1. 环境准备与源码获取

PROCHECK 的官方源码可通过 SBGrid 或 GitHub 获取。建议优先选择 SBGrid 提供的 3.5.4 版本，该版本已针对现代操作系统进行基础适配：

# SBGrid 官方安装命令（需注册账号） sbgrid-cli install procheck # 或手动下载源码（Linux/macOS通用） wget https://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/software/PROCHECK/procheck.tar.gz tar -xzvf procheck.tar.gz

编译环境需满足以下条件：

提示：macOS 用户需通过xcode-select --install安装命令行工具，并通过 Homebrew 安装 gfortran：brew install gcc

2. 跨平台编译配置

PROCHECK 的编译脚本procomp.scr需要针对不同系统进行调整：

2.1 编译器设置

用文本编辑器打开procomp.scr，修改关键参数：

# Linux 配置示例（使用系统默认gfortran） setenv F77 gfortran setenv FFLAGS "-O2 -fno-second-underscore" # macOS 配置示例（Homebrew安装的gfortran） setenv F77 /usr/local/bin/gfortran setenv FFLAGS "-O2 -fno-second-underscore -Wno-argument-mismatch"

2.2 弃用语句处理

现代 Fortran 编译器已移除部分旧标准支持，需修改以下文件：

1. 删除convax.for中的废弃语句：

! 注释掉或删除以下行 ! CARRIAGECONTROL='LIST'

2. 在nproc.for中替换过时语法：

! 将 OPEN(UNIT=11,FILE=filnam,STATUS='NEW',ERR=900) ! 修改为 OPEN(UNIT=11,FILE=filnam,STATUS='REPLACE',ERR=900)

3. 分步编译流程

3.1 主程序编译

执行标准化编译流程：

# 1. 运行编译脚本（忽略warning） csh procomp.scr # 2. 单独编译转换工具 gfortran -o convax convax.for ./convax # 自动转换文件后缀 # 3. 测试核心程序 ./procheck.scr example.pdb 2.0

3.2 环境变量配置

在~/.bashrc或~/.zshrc中添加：

# PROCHECK 环境配置 export PROCHECK_DIR=$(pwd) export PRODIR=$PROCHECK_DIR export prodir=$PROCHECK_DIR # 注意小写变量名要求 export PATH=$PATH:$PROCHECK_DIR # 常用命令别名 alias procheck='$PROCHECK_DIR/procheck.scr' alias proplot='$PROCHECK_DIR/proplot.scr'

注意：PROCHECK 强制要求prodir小写变量，这是历史遗留设计

4. 平台特异性问题解决

4.1 Linux 常见错误

错误1：libX11 缺失

/usr/bin/ld: cannot find -lX11

解决方案：

# Ubuntu/Debian sudo apt-get install libx11-dev # CentOS/RHEL sudo yum install libX11-devel

错误2：Fortran 模块不兼容

Error: Type mismatch in argument 'n'

需修改plot.f中参数声明：

! 原始声明 INTEGER N ! 修改为 INTEGER(KIND=4) :: N

4.2 macOS 特有问题

错误1：_gfortran_second_underscore 未定义

Undefined symbols for architecture x86_64: "__gfortran_second_underscore"

解决方案：在procomp.scr中添加编译选项：

setenv FFLAGS "$FFLAGS -fno-second-underscore"

错误2：X11 显示异常

X11: Failed to connect to display

需安装 XQuartz 并配置：

brew install --cask xquartz export DISPLAY=:0

5. 验证与高级配置

5.1 功能测试

使用示例 PDB 文件验证安装：

# 下载测试文件 wget https://files.rcsb.org/download/1CRN.pdb # 运行分析（分辨率设为2.0Å） procheck 1CRN.pdb 2.0 proplot 1CRN.pdb 2.0

预期生成以下文件：

• 1CRN.ps- Ramachandran 图
• 1CRN.sum- 统计摘要
• 1CRn.ovw- 结构概览

5.2 输出优化

修改ps/ps_param.f调整图形输出：

! 调整颜色方案（示例） DATA COLSTR/'0 0 0', '1 0 0', '0 0 1', '0.5 0.5 0'/ ! 黑、红、蓝、黄

对于批量处理，可使用以下脚本模板：

#!/bin/bash for pdb in *.pdb; do res=$(grep "REMARK.*Resolution" $pdb | awk '{print $4}') procheck $pdb ${res:-2.0} # 默认分辨率2.0Å done

6. 维护与更新建议

长期使用 PROCHECK 时需注意：

1. 编译器兼容性：当系统升级 gfortran 后，建议重新编译
2. 图形输出校准：定期检查 PostScript 输出是否符合期刊要求
3. 替代方案整合：可结合 MolProbity 或 WHAT_CHECK 进行交叉验证

对于需要处理大量结构的用户，推荐将 PROCHECK 集成到自动化流程中。以下是通过 Python 调用 PROCHECK 的示例：

import subprocess import os def run_procheck(pdb_path, resolution=2.0): procheck_path = os.getenv('PROCHECK_DIR', '/opt/procheck') cmd = f"{procheck_path}/procheck.scr {pdb_path} {resolution}" process = subprocess.run(cmd, shell=True, check=True, text=True) return process.returncode