Journal of Computer Chemistry, Japan
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巻頭言
研究論文
  • 畑田 崚, 加藤 幸一郎, 奥脇 弘次, 福澤 薫, 望月 祐志
    2020 年 19 巻 1 号 p. 1-7
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/06/10
    [早期公開] 公開日: 2020/05/22
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    カルサイトとその表面に特異的に吸着する DDGSDD モチーフの複合系,ハイドロキシアパタイトとESQES モチーフの複合系を対象に,フラグメント分子軌道法 (FMO 法) に基づく Pair Interaction Energy Decomposition Analysis (PIEDA) 解析を用いて,結晶-ペプチド間の相互作用エネルギーの成分解析を行った.さらに,PIEDA解析の結果や結晶-残基間の距離,残基の構造的特徴を特徴量として残基-結晶間の相互作用エネルギーの重回帰分析を行った.これらの結果を両複合系で比較したところ,カルサイト系では残基と近距離のフラグメントとの相互作用が,ハイドロキシアパタイト系では残基-結晶表面間の距離が,残基-結晶間相互作用において最も寄与が大きい特徴量であることが分かった.

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  • 大和 康平, 加藤 博明, 桂樹 哲雄, 高橋 由雅
    2020 年 19 巻 1 号 p. 8-17
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/06/15
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    本稿では,系列二分決定グラフ(SeqBDD)を用いたタンパク質配列モチーフの多重表現とそのモチーフ検索への応用について述べる.SeqBDDは,複数の文字列のような配列集合の圧縮表現である.本研究では,SeqBDDのための二つのアルゴリズムを開発した.一つ目は,対応するモチーフのアミノ酸配列を表現するSeqBDDを構築するためのもので,二つ目は状態遷移を追加することにより,SeqBDDのための決定性有限オートマトン(DFA)に相当するオートマトンを構築するためのものである.性能評価のために,マトリクスメタロプロテアーゼ(MMP)ファミリーにおいて保存されている三つのドメインを,UniProtKB/Swiss-Prot (Rel. 2017_09)から得られた555,594の全てのアミノ酸配列に対して検索した.PROSITEパターンを使用した同様の検索結果と比較して,本手法は,適合率,再現率,およびF値において良好な結果を示した.

  • 矢部 誠, 陳 佳韻, 上田 一義, 武田 穣
    2020 年 19 巻 1 号 p. 18-24
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/07/13
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    分子シミュレーションや量子化学計算には,対象分子の3次元構造ファイルが必要である.3次元構造ファイルには,構成原子の種類や座標情報,およびそれらの結合に関する情報などが含まれ,論文やweb上のデータベースなど既存のデータソースから取得することができる.これが困難な分子でも,分子モデリングソフトウェアを用いれば3次元構造ファイルを構築することができる.もし,分子模型(実体分子モデル)から3次元構造ファイルを構築できるようになれば,分子模型の構造を初期構造として計算を実行することが可能となり,より多くの高校や大学などの初学者や研究者に対して計算化学的手法の活用が促されると期待される.そこで,市販の分子模型キットで作成した実体分子モデルを計算化学的解析へと導く技術の開発を目指し,要となる 3次元構造ファイル構築ソフトウェアMm2cMLを開発した.このソフトウェアを用いれば,対象とする分子模型の2次元画像データから3次元構造ファイル構築を経て計算化学的解析へと展開することができる.本プログラムはウェブアプリケーションであり,Structure from MotionおよびMulti-View Stereoの手法に,ウェブインターフェースを組み合わせたのが特徴である.ソフトウェアによって構築した3次元構造ファイルを用いて量子化学計算を実行し,その有効性を確認した.

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