Journal of Computer Aided Chemistry
Online ISSN : 1345-8647
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  • 樋田 竜男, 堀 友城, 根本 勝理, 内田 勝美, 石井 忠浩, 矢島 博文
    6 巻 (2005) p. 1-11
    公開日: 2005/02/22
    ジャーナル フリー
    フラーレンC60の二重結合部位への官能基導入が何付加体まで得られるかを付加基同士の立体障害の度合いを8段階仮定してコンピュータシミュレーションにより求めた。任意の付加基が他の付加基からcis-2より遠くでしか付加できないと仮定すると136種類の誘導体が考えられ、最大で6付加体までしか得られないが、cis-2まで付加できると仮定すると2017種類の誘導体が考えられ、最大で10付加体まで得られることが判った。cis-1まで付加できると仮定すると誘導体の総数は17,912,448種類にのぼり、付加数に対する異性体の数は二項分布で近似されることが確認された。30個ある二重結合への付加パターンを8桁の16進数で表現する構造IDを使い、全てのk付加体から派生されるk+1付加体を追跡し、その継承の系統図である構造発展図(Geometrical Evolution Graph)を描いた。この論文ではこれを利用する新しい構造解析手法を提案する。
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  • 岡田 健二, Boochathum Ploenpit, 野口 恵一, 奥山 健二, 勝部 幸輝
    6 巻 (2005) p. 12-22
    公開日: 2005/03/09
    ジャーナル フリー
    らせん型高分子において分子内座標(linked-atom least-squares、LALS)をパラメータとし、最小二乗法にて構造を最適化するプログラム WinLALS 用 PreLALS ワークベンチは、三次元モデル、エディターおよびデータ操作を視覚化したユーザ補助プログラムである。モデル構築(MB)、分析およびデータ編集などのGUIツールにより、容易に且つ使いやすく操作が行える。WinLALS プログラムの数学的なアウトラインを記述し、PreLALS ワークベンチの機能について例題で詳細を示す。PreLALS ワークベンチは、最小でもPentiumを有するIBM互換のPCで、Windows 2000、98、Me、または XP 上で作動する。
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  • 三井 利幸, 奥山 修司
    6 巻 (2005) p. 23-29
    公開日: 2005/03/29
    ジャーナル フリー
    改重回帰分析(Different calculation method of regression analysis, DCR)は,既知試料の測定値を説明変数,未知試料の測定値を目的変数として重回帰式を作成し,得られた重回帰式の係数から定量する著者が開発した新規な方法である。DCRは検量線を作成する必要が無く,2種類以上の化合物が混合し測定値が重複していても,非分離で個々の化合物を精度良く短時間で定量することが可能である。また,得られた重回帰式の重相関係数や重回帰係数から,定量目的以外の不純物の存在や試料が分析に使用可能か否かの判断ができる。今回は,DCRを分離不可能な灯油と軽油の混合物をGCで測定し,得られたピーク面積から個々の成分の混合比を定量することに応用した。
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  • 堀 憲次, 岡野 勝彦, 吉村 和明, 西田 晶子, 山本 豪紀
    6 巻 (2005) p. 30-36
    公開日: 2005/04/15
    ジャーナル フリー
    近年、AIPHOS、TOSPやEROSをはじめとする合成経路設計システムは実用段階となっている。しかしながら、これらシステムが創出する合成経路のすべてを実験的に検証することはきわめて困難である。計算化学は化学反応の機構を研究する上で強力なツールで、この手法を合成経路設計システムが創出した目的化合物の合成経路に適用した反応解析を行うことにより、その経路で合成が可能かどうかの判断ができると期待される。本研究では、置換フラン-2,3-ジオンに対して、既に知られている合成経路とTOSPプログラムが創出した2つの合成経路の計算化学的検討を行い、計算化学的手法が合成経路の可能を評価できるかどうかについて検証を行った。
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  • 岩本 仁志, 坂本 英文, 木村 恵一
    6 巻 (2005) p. 37-43
    公開日: 2005/06/17
    ジャーナル フリー
    クラウンエーテル部位を持つスピロベンゾピランの水と1,2ジクロロエタン二相系における分配を分子動力学法を用いてシミュレーションした。クラウンエーテルの大きさに関係なく、スピロベンゾピランに導入したアルキル鎖の長さにより、立体エネルギーは変化を見せた。立体エネルギーは、どのモデルとも有機相ではほぼ一定であったのに対し、水相での立体エネルギーは、導入したアルキル基が長鎖になるに従い大きくなった。結果として、両者の差はアルキル基が長くなるに伴い大きくなり、相対的に有機相で安定となっていた。また、計算後のスナップショットにおいて、界面に置かれた配位子は、長鎖のアルキル基から有機相へと入り込み、安定化する様子が確認された。
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  • 丸山 英俊, 海尻 賢二
    6 巻 (2005) p. 44-56
    公開日: 2005/08/26
    ジャーナル フリー
    ポストゲノムの近年、タンパク質の立体構造データの登録数が飛躍的に増加している。タンパク質を構成しているアミノ酸の配列に基づく類似性検索では見つからない立体的に類似している遠縁ホモログが見つかっており、タンパク質の立体構造の類似性(ホモロジー)検索が求められている。我々は、新規な三角形IDに基づくタンパク質立体構造ホモロジー検索の可能性について検討を行った。三角形IDとは、辺の長さに幅を持たせた三頂点20種類のアミノ酸の組み合わせ8000個の数値IDである。タンパク質のアミノ酸Cαの位置関係を三角形に見立て、該当する三角形IDにすべて数値変換し、その三角形IDを比較する方法である。本手法の有効性を示すために、立体構造的に類似しているタンパク質のセリンプロテアーゼファミリとそれと異なるファミリのタンパク質を用いて検証用データセットを作成した。そしてセリンプロテアーゼファミリであるヒトのトロンビンを検索式に、同じセリンプロテアーゼファミリのヒトとウシのトロンビン、ファクターXa、トリプシン、そして異なるファミリのHIV-1プロテアーゼ、PTP1Bを含む58個の検証用データセットに対して三角形IDに基づくタンパク質立体構造ホモロジー検索を行った。その結果、類似度の高い順から、ヒトのトロンビン、ウシのトロンビン、そして同じセリンプロテアーゼファミリであるファクターXa、トリプシンがその次ぎに続き、下位にセリンプロテアーゼと異なるHIV-1プロテアーゼ、PTP1Bとなり、三角形IDに基づくタンパク質立体構造ホモロジー検索の可能性を示した。
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  • 岡野 克彦, 佐藤 耕司, 高橋 英雄, 堀 憲次
    6 巻 (2005) p. 57-66
    公開日: 2005/10/28
    ジャーナル フリー
    我々は、コンピュータのみを使用した合成ルートの開発を行うために、遷移状態に関する情報を収集したデータベース、遷移状態データベース(TSDB)、の構築を行っている。その過程で、ある合成ルートが他のルートより良いかを判断する時に、有機化学反応の実験収率を予測することが非常に重要であると判断するに至った。そのため、反応物、中間体、生成物に対する分子軌道(MO)計算により得られる電子状態、エネルギー、物理化学的係数等と溶媒や反応温度等の実験条件パラメータをGA-PLS法の説明変数とした検討を行った。即ち、1,4-dihydro-quinolone-3-carboxylic acid骨格を作る芳香族求核置換(SNAr)反応の収率を目的変数として、その傾向が予測できるかについて研究を行った。その中で、求核種やキノロン環の構造により説明変数が異なること、更に、特定の求核剤ではモデル化不能である等、一見、モデル化可能に見えるが、問題点が多いことを明らかにした。
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  • 中村 春彦, 薄木 亮, 夏目 貴行, 栗田 典之
    6 巻 (2005) p. 67-82
    公開日: 2005/10/28
    ジャーナル フリー
    カタボライト活性化タンパク質(CAP)と環状AMP(cAMP)の複合体は、DNAに特異的に結合し、ラクトースオペロンの転写を活性化するが、CAP単体では活性化能はない。本研究では、CAPとcAMPの相互作用が、CAP中のアミノ酸置換でどのような影響を受けるかを明らかにする目的で、CAPおよびその変異体とcAMPの複合体の安定構造を古典分子力場で求め、その構造に対し、半経験的分子軌道法により、CAPとcAMP間の結合エネルギーと電荷分布を解析した。その結果、CAPとcAMP間の結合エネルギーは、CAPの72番アミノ酸(グルタミン酸)を他のアミノ酸に置換すると増大し、82番アミノ酸(アルギニン)を置換すると減少する結果を得た。
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  • 蓬莱 尚幸, 土井 晃一, 土居 洋文
    6 巻 (2005) p. 83-89
    公開日: 2005/12/16
    ジャーナル フリー
    タンパク質の機能、とくに酵素活性、の予測のためのオリゴペプチドの統計的性質に基づく新しい手法を提案する。すでに判明しているタンパク質の機能を、そのタンパク質に含まれるオリゴペプチドに継承させ、全タンパク質に関して、この機能とオリゴペプチドの関連度を求める。本手法では、得られた関連度を利用し、タンパク質の未知の機能を予測する。我々は、RefSeq内のヒト全タンパク質(28,520個)を用いて、いくつかの酵素について予測の性能(精度、再現率、最大f値)を計測した。本稿では、タンパク質チロシンキナーゼ(EC 2.7.1.112)およびより広い概念である転移酵素(EC 2.-.-.-)の予測について報告する。前者の最大f値は0.932、後者の最大f値は0.786であり、本手法が酵素活性の予測に関して非常に効果的であることが示された。
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  • 荒川 正幹, 山田 吉朗, 船津 公人
    6 巻 (2005) p. 90-96
    公開日: 2006/02/14
    ジャーナル フリー
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