分子機能研究所

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   最終修正日

   2018/07/01

 

Homology Modeling Professional for HyperChem

 

Homology Modeling(ホモロジーモデリング)プロフェッショナル

ホモロジーモデリングモジュール

 

特徴

ホモロジーモデリングプロフェッショナルプログラムはHyperChem作業領域に表示した鋳型三次元(3D)構造を利用して標的アミノ酸配列の3D構造を自動的に構築します(ホモロジーモデリングに関しては詳細ページを参照)。最も不確定性が高く、論理性が要求されるアライン精密化には標的配列に対して実施した任意の二次構造予測結果を利用する独自の手法が利用できます(本プログラムには独自の高精度二次構造予測プログラムおよび本二次構造予測プログラムと連携したAb Initio立体構造予測技術が搭載されています)。また、アラインのためのスコアマトリクスはほぼ網羅的に搭載しています。その他、アサインしたヒスチジン残基のプロトン化状態をモデルに反映させる機能、保存されているジスルフィド結合の自動モデリング機能など、様々な機能が搭載されています。

さらに、無制限長の挿入配列でも容易にモデリングできる独自の挿入配列モデリング機能を搭載しています。この機能は単なるループ生成機能とは異なり、途中に二次構造を配置したり、既知構造部分と連続した二次構造も作成でき、先の二次構造予測結果に基づいてモデリングすることもできます。生成された挿入配列の構造は自動的に複数回の構造最適化を経て最適化されます。構造最適化にはHyperChemに搭載される全ての分子力学計算、Ambers、Amber2、Amber3、Amber94、Ambre96、Amber99、MM+、OPLS、Bio+83、Bio+85、CHARMM19、CHARMM22、CHARMM27、が利用できます。

 

挿入配列モデリング機能

 

なお、構築されたモデルにおける鋳型と異なるアミノ酸側鎖のコンフォメーション(ロータマー)は本パッケージに含まれる側鎖ロータマーモデリングプロフェッショナルプログラムの究極の側鎖モデリング機能を利用して極めて論理的に、そして完全自動で決定できます。

下図は立体構造既知タンパクの全ての側鎖ロータマーについて、自動側鎖ロータマー探索を実施した結果です。赤のチューブは予測ロータマーで、青のチューブが実験結果です。当然の結果ですが、表面の荷電アミノ酸のロータマーはエネルギー的に予測した結果と若干異なっているものの、その他のロータマーは非常に良好に実験結果を再現しています。

自動側鎖ロータマー探索結果

 

 

 

 

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