5604ca39c1106e719779b968849b21e284f49ad5
[jalview.git] / src / jalview / schemes / ResidueProperties.java
1 /*
2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer
3  * Copyright (C) 2006 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License
7  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
8  * of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA
18  */
19 package jalview.schemes;
20
21 import java.util.*;
22
23 import java.awt.*;
24
25 public class ResidueProperties
26 {
27   public static Hashtable scoreMatrices=new Hashtable();
28   //Stores residue codes/names and colours and other things
29   public static final int [] aaIndex; // aaHash version 2.1.1 and below
30   public static final int [] nucleotideIndex;
31   public static final Hashtable aa3Hash = new Hashtable();
32   public static final Hashtable aa2Triplet = new Hashtable();
33   public static final Hashtable nucleotideName = new Hashtable();
34
35
36   static
37   {
38     aaIndex = new int[132];
39     for(int i=0; i<132; i++)
40       aaIndex[i] = -1;
41
42     aaIndex['A'] = 0;
43     aaIndex['R'] = 1;
44     aaIndex['N'] = 2;
45     aaIndex['D'] = 3;
46     aaIndex['C'] = 4;
47     aaIndex['Q'] = 5;
48     aaIndex['E'] = 6;
49     aaIndex['G'] = 7;
50     aaIndex['H'] = 8;
51     aaIndex['I'] = 9;
52     aaIndex['L'] = 10;
53     aaIndex['K'] = 11;
54     aaIndex['M'] = 12;
55     aaIndex['F'] = 13;
56     aaIndex['P'] = 14;
57     aaIndex['S'] = 15;
58     aaIndex['T'] = 16;
59     aaIndex['W'] = 17;
60     aaIndex['Y'] = 18;
61     aaIndex['V'] = 19;
62     aaIndex['B'] = 20;
63     aaIndex['Z'] = 21;
64     aaIndex['X'] = 22;
65     aaIndex['U'] = 22;
66     aaIndex['a'] = 0;
67     aaIndex['r'] = 1;
68     aaIndex['n'] = 2;
69     aaIndex['d'] = 3;
70     aaIndex['c'] = 4;
71     aaIndex['q'] = 5;
72     aaIndex['e'] = 6;
73     aaIndex['g'] = 7;
74     aaIndex['h'] = 8;
75     aaIndex['i'] = 9;
76     aaIndex['l'] = 10;
77     aaIndex['k'] = 11;
78     aaIndex['m'] = 12;
79     aaIndex['f'] = 13;
80     aaIndex['p'] = 14;
81     aaIndex['s'] = 15;
82     aaIndex['t'] = 16;
83     aaIndex['w'] = 17;
84     aaIndex['y'] = 18;
85     aaIndex['v'] = 19;
86     aaIndex['b'] = 20;
87     aaIndex['z'] = 21;
88     aaIndex['x'] = 22;
89     aaIndex['u'] = 22;
90     aaIndex['-'] = 23;
91     aaIndex['*'] = 23;
92     aaIndex['.'] = 23;
93     aaIndex[' '] = 23;
94   }
95
96   static
97   {
98     nucleotideIndex = new int[132];
99     for (int i = 0; i < 132; i++)
100       nucleotideIndex[i] = -1;
101
102     nucleotideIndex['A'] = 0;
103     nucleotideIndex['a'] = 0;
104     nucleotideIndex['C'] = 1;
105     nucleotideIndex['c'] = 1;
106     nucleotideIndex['G'] = 2;
107     nucleotideIndex['g'] = 2;
108     nucleotideIndex['T'] = 3;
109     nucleotideIndex['t'] = 3;
110     nucleotideIndex['U'] = 4;
111     nucleotideIndex['u'] = 4;
112     nucleotideIndex['I'] = 5;
113     nucleotideIndex['i'] = 5;
114     nucleotideIndex['X'] = 6;
115     nucleotideIndex['x'] = 6;
116     nucleotideIndex['R'] = 7;
117     nucleotideIndex['r'] = 7;
118     nucleotideIndex['Y'] = 8;
119     nucleotideIndex['y'] = 8;
120     nucleotideIndex['N'] = 9;
121     nucleotideIndex['n'] = 9;
122
123
124     nucleotideName.put("A", "Adenine");
125     nucleotideName.put("a", "Adenine");
126     nucleotideName.put("G", "Guanine");
127     nucleotideName.put("g", "Guanine");
128     nucleotideName.put("C", "Cytosine");
129     nucleotideName.put("c", "Cytosine");
130     nucleotideName.put("T", "Thymine");
131     nucleotideName.put("t", "Thymine");
132     nucleotideName.put("U", "Uracil");
133     nucleotideName.put("u", "Uracil");
134     nucleotideName.put("I", "Inosine");
135     nucleotideName.put("i", "Inosine");
136     nucleotideName.put("X", "Xanthine");
137     nucleotideName.put("x", "Xanthine");
138     nucleotideName.put("R", "Unknown Purine");
139     nucleotideName.put("r", "Unknown Purine");
140     nucleotideName.put("Y", "Unknown Pyrimidine");
141     nucleotideName.put("y", "Unknown Pyrimidine");
142     nucleotideName.put("N", "Unknown");
143     nucleotideName.put("n", "Unknown");
144   }
145
146
147   static
148   {
149     aa3Hash.put("ALA", new Integer(0));
150     aa3Hash.put("ARG", new Integer(1));
151     aa3Hash.put("ASN", new Integer(2));
152     aa3Hash.put("ASP", new Integer(3)); //D
153     aa3Hash.put("CYS", new Integer(4));
154     aa3Hash.put("GLN", new Integer(5)); //Q
155     aa3Hash.put("GLU", new Integer(6)); // E
156     aa3Hash.put("GLY", new Integer(7));
157     aa3Hash.put("HIS", new Integer(8));
158     aa3Hash.put("ILE", new Integer(9));
159     aa3Hash.put("LEU", new Integer(10));
160     aa3Hash.put("LYS", new Integer(11));
161     aa3Hash.put("MET", new Integer(12));
162     aa3Hash.put("PHE", new Integer(13));
163     aa3Hash.put("PRO", new Integer(14));
164     aa3Hash.put("SER", new Integer(15));
165     aa3Hash.put("THR", new Integer(16));
166     aa3Hash.put("TRP", new Integer(17));
167     aa3Hash.put("TYR", new Integer(18));
168     aa3Hash.put("VAL", new Integer(19));
169     // IUB Nomenclature for ambiguous peptides
170     aa3Hash.put("ASX", new Integer(20)); // "B";
171     aa3Hash.put("GLX", new Integer(21)); // X
172     aa3Hash.put("XAA", new Integer(22));// X unknown
173     aa3Hash.put("-", new Integer(23));
174     aa3Hash.put("*", new Integer(23));
175     aa3Hash.put(".", new Integer(23));
176     aa3Hash.put(" ", new Integer(23));
177     aa3Hash.put("Gap", new Integer(23));
178   }
179
180   static
181   {
182     aa2Triplet.put("A", "ALA");
183     aa2Triplet.put("a", "ALA");
184     aa2Triplet.put("R", "ARG");
185     aa2Triplet.put("r", "ARG");
186     aa2Triplet.put("N", "ASN");
187     aa2Triplet.put("n", "ASN");
188     aa2Triplet.put("D", "ASP");
189     aa2Triplet.put("d", "ASP");
190     aa2Triplet.put("C", "CYS");
191     aa2Triplet.put("c", "CYS");
192     aa2Triplet.put("Q", "GLN");
193     aa2Triplet.put("q", "GLN");
194     aa2Triplet.put("E", "GLU");
195     aa2Triplet.put("e", "GLU");
196     aa2Triplet.put("G", "GLY");
197     aa2Triplet.put("g", "GLY");
198     aa2Triplet.put("H", "HIS");
199     aa2Triplet.put("h", "HIS");
200     aa2Triplet.put("I", "ILE");
201     aa2Triplet.put("i", "ILE");
202     aa2Triplet.put("L", "LEU");
203     aa2Triplet.put("l", "LEU");
204     aa2Triplet.put("K", "LYS");
205     aa2Triplet.put("k", "LYS");
206     aa2Triplet.put("M", "MET");
207     aa2Triplet.put("m", "MET");
208     aa2Triplet.put("F", "PHE");
209     aa2Triplet.put("f", "PHE");
210     aa2Triplet.put("P", "PRO");
211     aa2Triplet.put("p", "PRO");
212     aa2Triplet.put("S", "SER");
213     aa2Triplet.put("s", "SER");
214     aa2Triplet.put("T", "THR");
215     aa2Triplet.put("t", "THR");
216     aa2Triplet.put("W", "TRP");
217     aa2Triplet.put("w", "TRP");
218     aa2Triplet.put("Y", "TYR");
219     aa2Triplet.put("y", "TYR");
220     aa2Triplet.put("V", "VAL");
221     aa2Triplet.put("v", "VAL");
222   }
223
224   public static final String[] aa =
225       {
226       "A", "R", "N", "D", "C", "Q", "E", "G", "H", "I", "L", "K", "M", "F",
227       "P", "S", "T", "W", "Y", "V", "B", "Z", "X", "_", "*", ".", " "
228   };
229   public static final Color midBlue = new Color(100, 100, 255);
230   public static final Vector scaleColours = new Vector();
231
232   static
233   {
234     scaleColours.addElement(new Color(114, 0, 147));
235     scaleColours.addElement(new Color(156, 0, 98));
236     scaleColours.addElement(new Color(190, 0, 0));
237     scaleColours.addElement(Color.red);
238     scaleColours.addElement(new Color(255, 125, 0));
239     scaleColours.addElement(Color.orange);
240     scaleColours.addElement(new Color(255, 194, 85));
241     scaleColours.addElement(Color.yellow);
242     scaleColours.addElement(new Color(255, 255, 181));
243     scaleColours.addElement(Color.white);
244   }
245
246   public static final Color[] taylor =
247       {
248       new Color(204, 255, 0), // A  Greenish-yellowy-yellow
249       new Color(0, 0, 255), // R  Blueish-bluey-blue
250       new Color(204, 0, 255), // N  Blueish-reddy-blue
251       new Color(255, 0, 0), // D  Reddish-reddy-red
252       new Color(255, 255, 0), // C  Yellowish-yellowy-yellow
253       new Color(255, 0, 204), // Q  Reddish-bluey-red
254       new Color(255, 0, 102), // E  Blueish-reddy-red
255       new Color(255, 153, 0), // G  Yellowy-reddy-yellow
256       new Color(0, 102, 255), // H  Greenish-bluey-blue
257       new Color(102, 255, 0), // I  Greenish-yellowy-green
258       new Color(51, 255, 0), // L  Yellowish-greeny-green
259       new Color(102, 0, 255), // K  Reddish-bluey-blue
260       new Color(0, 255, 0), // M  Greenish-greeny-green
261       new Color(0, 255, 102), // F  Blueish-greeny-green
262       new Color(255, 204, 0), // P  Reddish-yellowy-yellow
263       new Color(255, 51, 0), // S  Yellowish-reddy-red
264       new Color(255, 102, 0), // T  Reddish-yellowy-red
265       new Color(0, 204, 255), // W  Blueish-greeny-green
266       new Color(0, 255, 204), // Y  Greenish-bluey-green
267       new Color(153, 255, 0), // V  Yellowish-greeny-yellow
268       Color.white, // B
269       Color.white, // Z
270       Color.white, // X
271       Color.white, // -
272       Color.white, // *
273       Color.white // .
274   };
275   public static final Color[] nucleotide =
276       {
277       new Color(100, 247, 63), // A
278       new Color(255, 179, 64), // C
279       new Color(235, 65, 60), // G
280       new Color(60, 136, 238), // T
281       new Color(60, 136, 238) // U
282   };
283   public static final Color[] color =
284       {
285       Color.pink, // A
286       midBlue, // R
287       Color.green, // N
288       Color.red, // D
289       Color.yellow, // C
290       Color.green, // Q
291       Color.red, // E
292       Color.magenta, // G
293       Color.red, // H
294       Color.pink, // I
295       Color.pink, // L
296       midBlue, // K
297       Color.pink, // M
298       Color.orange, // F
299       Color.magenta, // P
300       Color.green, // S
301       Color.green, // T
302       Color.orange, // W
303       Color.orange, // Y
304       Color.pink, // V
305       Color.white, // B
306       Color.white, // Z
307       Color.white, // X
308       Color.white, // -
309       Color.white, // *
310       Color.white, // .
311       Color.white // ' '
312   };
313
314   // Dunno where I got these numbers from
315   public static final double[] hyd2 =
316       {
317       0.62, //A
318       0.29, //R
319       -0.90, //N
320       -0.74, //D
321       1.19, //C
322       0.48, //Q
323       -0.40, //E
324       1.38, //G
325       -1.50, //H
326       1.06, //I
327       0.64, //L
328       -0.78, //K
329       0.12, //M
330       -0.85, //F
331       -2.53, //P
332       -0.18, //S
333       -0.05, //T
334       1.08, //W
335       0.81, //Y
336       0.0, //V
337       0.26, //B
338       0.0, //Z
339       0.0 //X
340   };
341   public static final double[] helix =
342       {
343       1.42, 0.98, 0.67, 1.01, 0.70, 1.11, 1.51, 0.57, 1.00, 1.08, 1.21, 1.16,
344       1.45, 1.13, 0.57, 0.77, 0.83, 1.08, 0.69, 1.06, 0.84, 1.31, 1.00, 0.0
345   };
346   public static final double helixmin = 0.57;
347   public static final double helixmax = 1.51;
348   public static final double[] strand =
349       {
350       0.83, 0.93, 0.89, 0.54, 1.19, 1.10, 0.37, 0.75, 0.87, 1.60, 1.30, 0.74,
351       1.05, 1.38, 0.55, 0.75, 1.19, 1.37, 1.47, 1.70, 0.72, 0.74, 1.0, 0.0
352   };
353   public static final double strandmin = 0.37;
354   public static final double strandmax = 1.7;
355   public static final double[] turn =
356       {
357       0.66, 0.95, 1.56, 1.46, 1.19, 0.98, 0.74, 1.56, 0.95, 0.47, 0.59, 1.01,
358       0.60, 0.60, 1.52, 1.43, 0.96, 0.96, 1.14, 0.50, 1.51, 0.86, 1.00, 0, 0
359   };
360   public static final double turnmin = 0.47;
361   public static final double turnmax = 1.56;
362   public static final double[] buried =
363       {
364       1.7, 0.1, 0.4, 0.4, 4.6, 0.3, 0.3, 1.8, 0.8, 3.1, 2.4, 0.05, 1.9, 2.2,
365       0.6, 0.8, 0.7, 1.6, 0.5, 2.9, 0.4, 0.3, 1.358, 0.00
366   };
367   public static final double buriedmin = 0.05;
368   public static final double buriedmax = 4.6;
369
370   // This is hydropathy index
371   // Kyte, J., and Doolittle, R.F., J. Mol. Biol.
372   // 1157, 105-132, 1982
373   public static final double[] hyd =
374       {
375       1.8, -4.5, -3.5, -3.5, 2.5, -3.5, -3.5, -0.4, -3.2, 4.5, 3.8, -3.9, 1.9,
376       2.8, -1.6, -0.8, -0.7, -0.9, -1.3, 4.2, -3.5, -3.5, -0.49, 0.0
377   };
378   public static final double hydmax = 4.5;
379   public static final double hydmin = -3.9;
380
381   //public static final double hydmax = 1.38;
382   //public static final double hydmin = -2.53;
383   private static final int[][] BLOSUM62 =
384       {
385       {
386       4, -1, -2, -2, 0, -1, -1, 0, -2, -1, -1, -1, -1, -2, -1, 1, 0, -3,
387       -2, 0, -2, -1, 0, -4
388   },
389       {
390       -1, 5, 0, -2, -3, 1, 0, -2, 0, -3, -2, 2, -1, -3, -2, -1, -1, -3, -2,
391       -3, -1, 0, -1, -4
392   },
393       {
394       -2, 0, 6, 1, -3, 0, 0, 0, 1, -3, -3, 0, -2, -3, -2, 1, 0, -4, -2, -3,
395       3, 0, -1, -4
396   },
397       {
398       -2, -2, 1, 6, -3, 0, 2, -1, -1, -3, -4, -1, -3, -3, -1, 0, -1, -4,
399       -3, -3, 4, 1, -1, -4
400   },
401       {
402       0, 3, -3, -3, 9, -3, -4, -3, -3, -1, -1, -3, -1, -2, -3, -1, -1, -2,
403       -2, -1, -3, -3, -2, -4
404   },
405       {
406       -1, 1, 0, 0, -3, 5, 2, -2, 0, -3, -2, 1, 0, -3, -1, 0, -1, -2, -1,
407       -2, 0, 3, -1, -4
408   },
409       {
410       -1, 0, 0, 2, -4, 2, 5, -2, 0, -3, -3, 1, -2, -3, -1, 0, -1, -3, -2,
411       -2, 1, 4, -1, -4
412   },
413       {
414       0, -2, 0, -1, -3, -2, -2, 6, -2, -4, -4, -2, -3, -3, -2, 0, -2, -2,
415       -3, -3, -1, -2, -1, -4
416   },
417       {
418       -2, 0, 1, -1, -3, 0, 0, -2, 8, -3, -3, -1, -2, -1, -2, -1, -2, -2, 2,
419       -3, 0, 0, -1, -4
420   },
421       {
422       -1, -3, -3, -3, -1, -3, -3, -4, -3, 4, 2, -3, 1, 0, -3, -2, -1, -3,
423       -1, 3, -3, -3, -1, -4
424   },
425       {
426       -1, -2, -3, -4, -1, -2, -3, -4, -3, 2, 4, -2, 2, 0, -3, -2, -1, -2,
427       -1, 1, -4, -3, -1, -4
428   },
429       {
430       -1, 2, 0, -1, -3, 1, 1, -2, -1, -3, -2, 5, -1, -3, -1, 0, -1, -3, -2,
431       -2, 0, 1, -1, -4
432   },
433       {
434       -1, -1, -2, -3, -1, 0, -2, -3, -2, 1, 2, -1, 5, 0, -2, -1, -1, -1,
435       -1, 1, -3, -1, -1, -4
436   },
437       {
438       -2, -3, -3, -3, -2, -3, -3, -3, -1, 0, 0, -3, 0, 6, -4, -2, -2, 1, 3,
439       -1, -3, -3, -1, -4
440   },
441       {
442       -1, -2, -2, -1, -3, -1, -1, -2, -2, -3, -3, -1, -2, -4, 7, -1, -1,
443       -4, -3, -2, -2, -1, -2, -4
444   },
445       {
446       1, -1, 1, 0, -1, 0, 0, 0, -1, -2, -2, 0, -1, -2, -1, 4, 1, -3, -2,
447       -2, 0, 0, 0, -4
448   },
449       {
450       0, -1, 0, -1, -1, -1, -1, -2, -2, -1, -1, -1, -1, -2, -1, 1, 5, -2,
451       -2, 0, -1, -1, 0, -4
452   },
453       {
454       -3, -3, -4, -4, -2, -2, -3, -2, -2, -3, -2, -3, -1, 1, -4, -3, -2,
455       11, 2, -3, -4, -3, -2, -4
456   },
457       {
458       -2, -2, -2, -3, -2, -1, -2, -3, 2, -1, -1, -2, -1, 3, -3, -2, -2, 2,
459       7, -1, -3, -2, -1, -4
460   },
461       {
462       0, -3, -3, -3, -1, -2, -2, -3, -3, 3, 1, -2, 1, -1, -2, -2, 0, -3,
463       -1, 4, -3, -2, -1, -4
464   },
465       {
466       -2, -1, 3, 4, -3, 0, 1, -1, 0, -3, -4, 0, -3, -3, -2, 0, -1, -4, -3,
467       -3, 4, 1, -1, -4
468   },
469       {
470       -1, 0, 0, 1, -3, 3, 4, -2, 0, -3, -3, 1, -1, -3, -1, 0, -1, -3, -2,
471       -2, 1, 4, -1, -4
472   },
473       {
474       0, -1, -1, -1, -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -2, 0, 0, -2,
475       -1, -1, -1, -1, -1, -4
476   },
477       {
478       -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
479       -4, -4, -4, -4, -4, -4, 1
480   },
481   };
482   static final int[][] PAM250 =
483       {
484       {
485       2, -2, 0, 0, -2, 0, 0, 1, -1, -1, -2, -1, -1, -3, 1, 1, 1, -6, -3, 0,
486       0, 0, 0, -8
487   },
488       {
489       -2, 6, 0, -1, -4, 1, -1, -3, 2, -2, -3, 3, 0, -4, 0, 0, -1, 2, -4,
490       -2, -1, 0, -1, -8
491   },
492       {
493       0, 0, 2, 2, -4, 1, 1, 0, 2, -2, -3, 1, -2, -3, 0, 1, 0, -4, -2, -2,
494       2, 1, 0, -8
495   },
496       {
497       0, -1, 2, 4, -5, 2, 3, 1, 1, -2, -4, 0, -3, -6, -1, 0, 0, -7, -4, -2,
498       3, 3, -1, -8
499   },
500       {
501       -2, -4, -4, -5, 12, -5, -5, -3, -3, -2, -6, -5, -5, -4, -3, 0, -2,
502       -8, 0, -2, -4, -5, -3, -8
503   },
504       {
505       0, 1, 1, 2, -5, 4, 2, -1, 3, -2, -2, 1, -1, -5, 0, -1, -1, -5, -4,
506       -2, 1, 3, -1, -8
507   },
508       {
509       0, -1, 1, 3, -5, 2, 4, 0, 1, -2, -3, 0, -2, -5, -1, 0, 0, -7, -4, -2,
510       3, 3, -1, -8
511   },
512       {
513       1, -3, 0, 1, -3, -1, 0, 5, -2, -3, -4, -2, -3, -5, 0, 1, 0, -7, -5,
514       -1, 0, 0, -1, -8
515   },
516       {
517       -1, 2, 2, 1, -3, 3, 1, -2, 6, -2, -2, 0, -2, -2, 0, -1, -1, -3, 0,
518       -2, 1, 2, -1, -8
519   },
520       {
521       -1, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -3, -2, 5, 2, -2, 2, 1, -2, -1, 0, -5,
522       -1, 4, -2, -2, -1, -8
523   },
524       {
525       -2, -3, -3, -4, -6, -2, -3, -4, -2, 2, 6, -3, 4, 2, -3, -3, -2, -2,
526       -1, 2, -3, -3, -1, -8
527   },
528       {
529       -1, 3, 1, 0, -5, 1, 0, -2, 0, -2, -3, 5, 0, -5, -1, 0, 0, -3, -4, -2,
530       1, 0, -1, -8
531   },
532       {
533       -1, 0, -2, -3, -5, -1, -2, -3, -2, 2, 4, 0, 6, 0, -2, -2, -1, -4, -2,
534       2, -2, -2, -1, -8
535   },
536       {
537       -3, -4, -3, -6, -4, -5, -5, -5, -2, 1, 2, -5, 0, 9, -5, -3, -3, 0, 7,
538       -1, -4, -5, -2, -8
539   },
540       {
541       1, 0, 0, -1, -3, 0, -1, 0, 0, -2, -3, -1, -2, -5, 6, 1, 0, -6, -5,
542       -1, -1, 0, -1, -8
543   },
544       {
545       1, 0, 1, 0, 0, -1, 0, 1, -1, -1, -3, 0, -2, -3, 1, 2, 1, -2, -3, -1,
546       0, 0, 0, -8
547   },
548       {
549       1, -1, 0, 0, -2, -1, 0, 0, -1, 0, -2, 0, -1, -3, 0, 1, 3, -5, -3, 0,
550       0, -1, 0, -8
551   },
552       {
553       -6, 2, -4, -7, -8, -5, -7, -7, -3, -5, -2, -3, -4, 0, -6, -2, -5, 17,
554       0, -6, -5, -6, -4, -8
555   },
556       {
557       -3, -4, -2, -4, 0, -4, -4, -5, 0, -1, -1, -4, -2, 7, -5, -3, -3, 0,
558       10, -2, -3, -4, -2, -8
559   },
560       {
561       0, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1, -2, 4, 2, -2, 2, -1, -1, -1, 0, -6,
562       -2, 4, -2, -2, -1, -8
563   },
564       {
565       0, -1, 2, 3, -4, 1, 3, 0, 1, -2, -3, 1, -2, -4, -1, 0, 0, -5, -3, -2,
566       3, 2, -1, -8
567   },
568       {
569       0, 0, 1, 3, -5, 3, 3, 0, 2, -2, -3, 0, -2, -5, 0, 0, -1, -6, -4, -2,
570       2, 3, -1, -8
571   },
572       {
573       0, -1, 0, -1, -3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -2, -1, 0, 0, -4,
574       -2, -1, -1, -1, -1, -8
575   },
576       {
577       -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8,
578       -8, -8, -8, -8, -8, -8, 1
579   },
580   };
581   public static final Hashtable ssHash = new Hashtable(); // stores the number value of the aa
582
583   static
584   {
585     ssHash.put("H", Color.magenta);
586     ssHash.put("E", Color.yellow);
587     ssHash.put("-", Color.white);
588     ssHash.put(".", Color.white);
589     ssHash.put("S", Color.cyan);
590     ssHash.put("T", Color.blue);
591     ssHash.put("G", Color.pink);
592     ssHash.put("I", Color.pink);
593     ssHash.put("B", Color.yellow);
594   }
595
596   static final int[][] DNA =
597       {
598       {
599       5, -4, -4, -4, 1}, // C
600       {
601       -4, 5, -4, -4, 1}, // T
602       {
603       -4, -4, 5, -4, 1}, // A
604       {
605       -4, -4, -4, 5, 1}, // G
606       {
607       1, 1, 1, 1, 1}, // -
608   };
609   /**
610    * register matrices in list
611    */
612   static {
613     scoreMatrices.put("BLOSUM62", new ScoreMatrix("BLOSUM62",BLOSUM62, 0));
614     scoreMatrices.put("PAM250", new ScoreMatrix("PAM250",PAM250, 0));
615     scoreMatrices.put("DNA", new ScoreMatrix("DNA", DNA, 1));
616   }
617   public static final Color[] pidColours =
618       {
619       midBlue, new Color(153, 153, 255),
620       //    Color.lightGray,
621       new Color(204, 204, 255),
622   };
623   public static final float[] pidThresholds =
624       {
625       80, 60, 40, };
626   public static Hashtable codonHash = new Hashtable();
627   public static Vector Lys = new Vector();
628   public static Vector Asn = new Vector();
629   public static Vector Gln = new Vector();
630   public static Vector His = new Vector();
631   public static Vector Glu = new Vector();
632   public static Vector Asp = new Vector();
633   public static Vector Tyr = new Vector();
634   public static Vector Thr = new Vector();
635   public static Vector Pro = new Vector();
636   public static Vector Ala = new Vector();
637   public static Vector Ser = new Vector();
638   public static Vector Arg = new Vector();
639   public static Vector Gly = new Vector();
640   public static Vector Trp = new Vector();
641   public static Vector Cys = new Vector();
642   public static Vector Ile = new Vector();
643   public static Vector Met = new Vector();
644   public static Vector Leu = new Vector();
645   public static Vector Val = new Vector();
646   public static Vector Phe = new Vector();
647   public static Vector STOP = new Vector();
648
649   static
650   {
651     codonHash.put("K", Lys);
652     codonHash.put("N", Asn);
653     codonHash.put("Q", Gln);
654     codonHash.put("H", His);
655     codonHash.put("E", Glu);
656     codonHash.put("D", Asp);
657     codonHash.put("Y", Tyr);
658     codonHash.put("T", Thr);
659     codonHash.put("P", Pro);
660     codonHash.put("A", Ala);
661     codonHash.put("S", Ser);
662     codonHash.put("R", Arg);
663     codonHash.put("G", Gly);
664     codonHash.put("W", Trp);
665     codonHash.put("C", Cys);
666     codonHash.put("I", Ile);
667     codonHash.put("M", Met);
668     codonHash.put("L", Leu);
669     codonHash.put("V", Val);
670     codonHash.put("F", Phe);
671     codonHash.put("STOP", STOP);
672   }
673
674   public static Hashtable codonHash2 = new Hashtable();
675
676   static
677   {
678     codonHash2.put("AAA", "K");
679     codonHash2.put("AAG", "K");
680     codonHash2.put("AAC", "N");
681     codonHash2.put("AAT", "N");
682
683     codonHash2.put("CAA", "E");
684     codonHash2.put("CAG", "E");
685     codonHash2.put("CAC", "H");
686     codonHash2.put("CAT", "H");
687
688     codonHash2.put("GAA", "Q");
689     codonHash2.put("GAG", "Q");
690     codonHash2.put("GAC", "D");
691     codonHash2.put("GAT", "D");
692
693     codonHash2.put("TAC", "Y");
694     codonHash2.put("TAT", "Y");
695
696     codonHash2.put("ACA", "T");
697     codonHash2.put("AAG", "T");
698     codonHash2.put("ACC", "T");
699     codonHash2.put("ACT", "T");
700
701     codonHash2.put("CCA", "P");
702     codonHash2.put("CCG", "P");
703     codonHash2.put("CCC", "P");
704     codonHash2.put("CCT", "P");
705
706     codonHash2.put("GCA", "A");
707     codonHash2.put("GCG", "A");
708     codonHash2.put("GCC", "A");
709     codonHash2.put("GCT", "A");
710
711     codonHash2.put("TCA", "S");
712     codonHash2.put("TCG", "S");
713     codonHash2.put("TCC", "S");
714     codonHash2.put("TCT", "S");
715     codonHash2.put("AGC", "S");
716     codonHash2.put("AGT", "S");
717
718     codonHash2.put("AGA", "R");
719     codonHash2.put("AGG", "R");
720     codonHash2.put("CGA", "R");
721     codonHash2.put("CGG", "R");
722     codonHash2.put("CGC", "R");
723     codonHash2.put("CGT", "R");
724
725     codonHash2.put("GGA", "G");
726     codonHash2.put("GGG", "G");
727     codonHash2.put("GGC", "G");
728     codonHash2.put("GGT", "G");
729
730     codonHash2.put("TGA", "*");
731     codonHash2.put("TAA", "*");
732     codonHash2.put("TAG", "*");
733
734     codonHash2.put("TGG", "W");
735
736     codonHash2.put("TGC", "C");
737     codonHash2.put("TGT", "C");
738
739     codonHash2.put("ATA", "I");
740     codonHash2.put("ATC", "I");
741     codonHash2.put("ATT", "I");
742
743     codonHash2.put("ATG", "M");
744
745     codonHash2.put("CTA", "L");
746     codonHash2.put("CTG", "L");
747     codonHash2.put("CTC", "L");
748     codonHash2.put("CTT", "L");
749     codonHash2.put("TTA", "L");
750     codonHash2.put("TTG", "L");
751
752     codonHash2.put("GTA", "V");
753     codonHash2.put("GTG", "V");
754     codonHash2.put("GTC", "V");
755     codonHash2.put("GTT", "V");
756
757     codonHash2.put("TTC", "F");
758     codonHash2.put("TTT", "F");
759   }
760
761   static
762   {
763     Lys.addElement("AAA");
764     Lys.addElement("AAG");
765     Asn.addElement("AAC");
766     Asn.addElement("AAT");
767
768     Gln.addElement("CAA");
769     Gln.addElement("CAG");
770     His.addElement("CAC");
771     His.addElement("CAT");
772
773     Glu.addElement("GAA");
774     Glu.addElement("GAG");
775     Asp.addElement("GAC");
776     Asp.addElement("GAT");
777
778     Tyr.addElement("TAC");
779     Tyr.addElement("TAT");
780
781     Thr.addElement("ACA");
782     Thr.addElement("ACG");
783     Thr.addElement("ACC");
784     Thr.addElement("ACT");
785
786     Pro.addElement("CCA");
787     Pro.addElement("CCG");
788     Pro.addElement("CCC");
789     Pro.addElement("CCT");
790
791     Ala.addElement("GCA");
792     Ala.addElement("GCG");
793     Ala.addElement("GCC");
794     Ala.addElement("GCT");
795
796     Ser.addElement("TCA");
797     Ser.addElement("TCG");
798     Ser.addElement("TCC");
799     Ser.addElement("TCT");
800     Ser.addElement("AGC");
801     Ser.addElement("AGT");
802
803     Arg.addElement("AGA");
804     Arg.addElement("AGG");
805     Arg.addElement("CGA");
806     Arg.addElement("CGG");
807     Arg.addElement("CGC");
808     Arg.addElement("CGT");
809
810     Gly.addElement("GGA");
811     Gly.addElement("GGG");
812     Gly.addElement("GGC");
813     Gly.addElement("GGT");
814
815     STOP.addElement("TGA");
816     STOP.addElement("TAA");
817     STOP.addElement("TAG");
818
819     Trp.addElement("TGG");
820
821     Cys.addElement("TGC");
822     Cys.addElement("TGT");
823
824     Ile.addElement("ATA");
825     Ile.addElement("ATC");
826     Ile.addElement("ATT");
827
828     Met.addElement("ATG");
829
830     Leu.addElement("CTA");
831     Leu.addElement("CTG");
832     Leu.addElement("CTC");
833     Leu.addElement("CTT");
834     Leu.addElement("TTA");
835     Leu.addElement("TTG");
836
837     Val.addElement("GTA");
838     Val.addElement("GTG");
839     Val.addElement("GTC");
840     Val.addElement("GTT");
841
842     Phe.addElement("TTC");
843     Phe.addElement("TTT");
844   }
845
846
847   //Stores residue codes/names and colours and other things
848   public static Hashtable propHash = new Hashtable();
849   public static Hashtable hydrophobic = new Hashtable();
850   public static Hashtable polar = new Hashtable();
851   public static Hashtable small = new Hashtable();
852   public static Hashtable positive = new Hashtable();
853   public static Hashtable negative = new Hashtable();
854   public static Hashtable charged = new Hashtable();
855   public static Hashtable aromatic = new Hashtable();
856   public static Hashtable aliphatic = new Hashtable();
857   public static Hashtable tiny = new Hashtable();
858   public static Hashtable proline = new Hashtable();
859
860   static
861   {
862     hydrophobic.put("I", new Integer(1));
863     hydrophobic.put("L", new Integer(1));
864     hydrophobic.put("V", new Integer(1));
865     hydrophobic.put("C", new Integer(1));
866     hydrophobic.put("A", new Integer(1));
867     hydrophobic.put("G", new Integer(1));
868     hydrophobic.put("M", new Integer(1));
869     hydrophobic.put("F", new Integer(1));
870     hydrophobic.put("Y", new Integer(1));
871     hydrophobic.put("W", new Integer(1));
872     hydrophobic.put("H", new Integer(1));
873     hydrophobic.put("K", new Integer(1));
874     hydrophobic.put("X", new Integer(1));
875     hydrophobic.put("-", new Integer(1));
876     hydrophobic.put("*", new Integer(1));
877     hydrophobic.put("R", new Integer(0));
878     hydrophobic.put("E", new Integer(0));
879     hydrophobic.put("Q", new Integer(0));
880     hydrophobic.put("D", new Integer(0));
881     hydrophobic.put("N", new Integer(0));
882     hydrophobic.put("S", new Integer(0));
883     hydrophobic.put("T", new Integer(0));
884     hydrophobic.put("P", new Integer(0));
885   }
886
887   static
888   {
889     polar.put("Y", new Integer(1));
890     polar.put("W", new Integer(1));
891     polar.put("H", new Integer(1));
892     polar.put("K", new Integer(1));
893     polar.put("R", new Integer(1));
894     polar.put("E", new Integer(1));
895     polar.put("Q", new Integer(1));
896     polar.put("D", new Integer(1));
897     polar.put("N", new Integer(1));
898     polar.put("S", new Integer(1));
899     polar.put("T", new Integer(1));
900     polar.put("X", new Integer(1));
901     polar.put("-", new Integer(1));
902     polar.put("*", new Integer(1));
903     polar.put("I", new Integer(0));
904     polar.put("L", new Integer(0));
905     polar.put("V", new Integer(0));
906     polar.put("C", new Integer(0));
907     polar.put("A", new Integer(0));
908     polar.put("G", new Integer(0));
909     polar.put("M", new Integer(0));
910     polar.put("F", new Integer(0));
911     polar.put("P", new Integer(0));
912   }
913
914   static
915   {
916     small.put("I", new Integer(0));
917     small.put("L", new Integer(0));
918     small.put("V", new Integer(1));
919     small.put("C", new Integer(1));
920     small.put("A", new Integer(1));
921     small.put("G", new Integer(1));
922     small.put("M", new Integer(0));
923     small.put("F", new Integer(0));
924     small.put("Y", new Integer(0));
925     small.put("W", new Integer(0));
926     small.put("H", new Integer(0));
927     small.put("K", new Integer(0));
928     small.put("R", new Integer(0));
929     small.put("E", new Integer(0));
930     small.put("Q", new Integer(0));
931     small.put("D", new Integer(1));
932     small.put("N", new Integer(1));
933     small.put("S", new Integer(1));
934     small.put("T", new Integer(1));
935     small.put("P", new Integer(1));
936     small.put("-", new Integer(1));
937     small.put("*", new Integer(1));
938   }
939
940   static
941   {
942     positive.put("I", new Integer(0));
943     positive.put("L", new Integer(0));
944     positive.put("V", new Integer(0));
945     positive.put("C", new Integer(0));
946     positive.put("A", new Integer(0));
947     positive.put("G", new Integer(0));
948     positive.put("M", new Integer(0));
949     positive.put("F", new Integer(0));
950     positive.put("Y", new Integer(0));
951     positive.put("W", new Integer(0));
952     positive.put("H", new Integer(1));
953     positive.put("K", new Integer(1));
954     positive.put("R", new Integer(1));
955     positive.put("E", new Integer(0));
956     positive.put("Q", new Integer(0));
957     positive.put("D", new Integer(0));
958     positive.put("N", new Integer(0));
959     positive.put("S", new Integer(0));
960     positive.put("T", new Integer(0));
961     positive.put("P", new Integer(0));
962     positive.put("-", new Integer(1));
963     positive.put("*", new Integer(1));
964   }
965
966   static
967   {
968     negative.put("I", new Integer(0));
969     negative.put("L", new Integer(0));
970     negative.put("V", new Integer(0));
971     negative.put("C", new Integer(0));
972     negative.put("A", new Integer(0));
973     negative.put("G", new Integer(0));
974     negative.put("M", new Integer(0));
975     negative.put("F", new Integer(0));
976     negative.put("Y", new Integer(0));
977     negative.put("W", new Integer(0));
978     negative.put("H", new Integer(0));
979     negative.put("K", new Integer(0));
980     negative.put("R", new Integer(0));
981     negative.put("E", new Integer(1));
982     negative.put("Q", new Integer(0));
983     negative.put("D", new Integer(1));
984     negative.put("N", new Integer(0));
985     negative.put("S", new Integer(0));
986     negative.put("T", new Integer(0));
987     negative.put("P", new Integer(0));
988     negative.put("-", new Integer(1));
989     negative.put("*", new Integer(1));
990   }
991
992   static
993   {
994     charged.put("I", new Integer(0));
995     charged.put("L", new Integer(0));
996     charged.put("V", new Integer(0));
997     charged.put("C", new Integer(0));
998     charged.put("A", new Integer(0));
999     charged.put("G", new Integer(0));
1000     charged.put("M", new Integer(0));
1001     charged.put("F", new Integer(0));
1002     charged.put("Y", new Integer(0));
1003     charged.put("W", new Integer(0));
1004     charged.put("H", new Integer(1));
1005     charged.put("K", new Integer(1));
1006     charged.put("R", new Integer(1));
1007     charged.put("E", new Integer(1));
1008     charged.put("Q", new Integer(0));
1009     charged.put("D", new Integer(1));
1010     charged.put("N", new Integer(1));
1011     charged.put("S", new Integer(0));
1012     charged.put("T", new Integer(0));
1013     charged.put("P", new Integer(0));
1014     charged.put("-", new Integer(1));
1015     charged.put("*", new Integer(1));
1016   }
1017
1018   static
1019   {
1020     aromatic.put("I", new Integer(0));
1021     aromatic.put("L", new Integer(0));
1022     aromatic.put("V", new Integer(0));
1023     aromatic.put("C", new Integer(0));
1024     aromatic.put("A", new Integer(0));
1025     aromatic.put("G", new Integer(0));
1026     aromatic.put("M", new Integer(0));
1027     aromatic.put("F", new Integer(1));
1028     aromatic.put("Y", new Integer(1));
1029     aromatic.put("W", new Integer(1));
1030     aromatic.put("H", new Integer(1));
1031     aromatic.put("K", new Integer(0));
1032     aromatic.put("R", new Integer(0));
1033     aromatic.put("E", new Integer(0));
1034     aromatic.put("Q", new Integer(0));
1035     aromatic.put("D", new Integer(0));
1036     aromatic.put("N", new Integer(0));
1037     aromatic.put("S", new Integer(0));
1038     aromatic.put("T", new Integer(0));
1039     aromatic.put("P", new Integer(0));
1040     aromatic.put("-", new Integer(1));
1041     aromatic.put("*", new Integer(1));
1042   }
1043
1044   static
1045   {
1046     aliphatic.put("I", new Integer(1));
1047     aliphatic.put("L", new Integer(1));
1048     aliphatic.put("V", new Integer(1));
1049     aliphatic.put("C", new Integer(0));
1050     aliphatic.put("A", new Integer(0));
1051     aliphatic.put("G", new Integer(0));
1052     aliphatic.put("M", new Integer(0));
1053     aliphatic.put("F", new Integer(0));
1054     aliphatic.put("Y", new Integer(0));
1055     aliphatic.put("W", new Integer(0));
1056     aliphatic.put("H", new Integer(0));
1057     aliphatic.put("K", new Integer(0));
1058     aliphatic.put("R", new Integer(0));
1059     aliphatic.put("E", new Integer(0));
1060     aliphatic.put("Q", new Integer(0));
1061     aliphatic.put("D", new Integer(0));
1062     aliphatic.put("N", new Integer(0));
1063     aliphatic.put("S", new Integer(0));
1064     aliphatic.put("T", new Integer(0));
1065     aliphatic.put("P", new Integer(0));
1066     aliphatic.put("-", new Integer(1));
1067     aliphatic.put("*", new Integer(1));
1068   }
1069
1070   static
1071   {
1072     tiny.put("I", new Integer(0));
1073     tiny.put("L", new Integer(0));
1074     tiny.put("V", new Integer(0));
1075     tiny.put("C", new Integer(0));
1076     tiny.put("A", new Integer(1));
1077     tiny.put("G", new Integer(1));
1078     tiny.put("M", new Integer(0));
1079     tiny.put("F", new Integer(0));
1080     tiny.put("Y", new Integer(0));
1081     tiny.put("W", new Integer(0));
1082     tiny.put("H", new Integer(0));
1083     tiny.put("K", new Integer(0));
1084     tiny.put("R", new Integer(0));
1085     tiny.put("E", new Integer(0));
1086     tiny.put("Q", new Integer(0));
1087     tiny.put("D", new Integer(0));
1088     tiny.put("N", new Integer(0));
1089     tiny.put("S", new Integer(1));
1090     tiny.put("T", new Integer(0));
1091     tiny.put("P", new Integer(0));
1092     tiny.put("-", new Integer(1));
1093     tiny.put("*", new Integer(1));
1094   }
1095
1096   static
1097   {
1098     proline.put("I", new Integer(0));
1099     proline.put("L", new Integer(0));
1100     proline.put("V", new Integer(0));
1101     proline.put("C", new Integer(0));
1102     proline.put("A", new Integer(0));
1103     proline.put("G", new Integer(0));
1104     proline.put("M", new Integer(0));
1105     proline.put("F", new Integer(0));
1106     proline.put("Y", new Integer(0));
1107     proline.put("W", new Integer(0));
1108     proline.put("H", new Integer(0));
1109     proline.put("K", new Integer(0));
1110     proline.put("R", new Integer(0));
1111     proline.put("E", new Integer(0));
1112     proline.put("Q", new Integer(0));
1113     proline.put("D", new Integer(0));
1114     proline.put("N", new Integer(0));
1115     proline.put("S", new Integer(0));
1116     proline.put("T", new Integer(0));
1117     proline.put("P", new Integer(1));
1118     proline.put("-", new Integer(1));
1119     proline.put("*", new Integer(1));
1120   }
1121
1122   static
1123   {
1124     propHash.put("hydrophobic", hydrophobic);
1125     propHash.put("small", small);
1126     propHash.put("positive", positive);
1127     propHash.put("negative", negative);
1128     propHash.put("charged", charged);
1129     propHash.put("aromatic", aromatic);
1130     propHash.put("aliphatic", aliphatic);
1131     propHash.put("tiny", tiny);
1132     propHash.put("proline", proline);
1133     propHash.put("polar", polar);
1134   }
1135
1136   private ResidueProperties()
1137   {
1138   }
1139
1140   public static double getHydmax()
1141   {
1142     return hydmax;
1143   }
1144
1145   public static double getHydmin()
1146   {
1147     return hydmin;
1148   }
1149
1150   public static double[] getHyd()
1151   {
1152     return hyd;
1153   }
1154
1155   public static Hashtable getAA3Hash()
1156   {
1157     return aa3Hash;
1158   }
1159
1160   public static int[][] getDNA()
1161   {
1162     return ResidueProperties.DNA;
1163   }
1164
1165   public static int[][] getBLOSUM62()
1166   {
1167     return ResidueProperties.BLOSUM62;
1168   }
1169
1170   public static int getPAM250(String A1, String A2)
1171   {
1172     int a = aaIndex[A1.charAt(0)];
1173     int b = aaIndex[A2.charAt(0)];
1174
1175     int pog = ResidueProperties.PAM250[a][b];
1176
1177     return pog;
1178   }
1179
1180   public static int getBLOSUM62(char c1, char c2)
1181   {
1182     int pog = 0;
1183
1184     try
1185     {
1186       int a = aaIndex[c1];
1187       int b = aaIndex[c2];
1188
1189       pog = ResidueProperties.BLOSUM62[a][b];
1190     }
1191     catch (Exception e)
1192     {
1193       //System.out.println("Unknown residue in " + A1 + " " + A2);
1194     }
1195
1196     return pog;
1197   }
1198
1199   public static Vector getCodons(String res)
1200   {
1201     if (codonHash.containsKey(res))
1202     {
1203       return (Vector) codonHash.get(res);
1204     }
1205
1206     return null;
1207   }
1208
1209   public static String codonTranslate(String codon)
1210   {
1211     Enumeration e = codonHash.keys();
1212
1213     while (e.hasMoreElements())
1214     {
1215       String key = (String) e.nextElement();
1216       Vector tmp = (Vector) codonHash.get(key);
1217
1218       if (tmp.contains(codon.toUpperCase()))
1219       {
1220         return key;
1221       }
1222     }
1223
1224     return null;
1225   }
1226
1227   public static int[][] getDefaultPeptideMatrix() {
1228     return ResidueProperties.getBLOSUM62();
1229   }
1230   public static int[][] getDefaultDnaMatrix() {
1231     return ResidueProperties.getDNA();
1232   }
1233
1234   /**
1235    * get a ScoreMatrix based on its string name
1236    * @param pwtype
1237    * @return matrix in scoreMatrices with key pwtype or null
1238    */
1239   public static ScoreMatrix getScoreMatrix(String pwtype) {
1240     Object val=scoreMatrices.get(pwtype);
1241     if (val!=null)
1242       return (ScoreMatrix) val;
1243     return null;
1244   }
1245 }