分子機能研究所

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   最終修正日

   2018/07/01

 

分子設計支援システム

高性能、高機能タンパクモデリング機能解析システムHomology Modeling for HyperChem 史上最強計算化学環境Gaussian Interface for HyperChem 世界初完全自動インターラクティブONIOM法インターフェイス 世界初、化学第一原理のみに基づく究極の革新技術を搭載 完全GUIベース分子2D-3D変換プログラム 比類なき構造ベース創薬支援システム AutoDock Vinaインシリコスクリーニングインターフェイス 世界初、化学第一原理のみに基づく究極の革新技術 有機合成化学者のための論理的ドラッグデザイン HyperChem取り扱い

 

Gaussian Interface for HyperChem

- HyperChem GUIをコアとする、かつてない世界最強計算化学環境が実現 -

 

Gaussian Interface for HyperChem

 

最先端のインシリコ創薬において、生体高分子システムなどの巨大分子システムに対して全系量子力学計算を実施する場合、分子力学計算による構造最適化計算や分子動力学計算で用意した初期構造では一点計算さえ収束しないか、異常なエネルギー値を与えます。フラグメント分子軌道法などで全系量子力学計算を実施する場合は、ONIOM法で予め初期構造を更に構造最適化して置く必要があります。Gaussian Interface for HyperChemONIOM Interface for ReceptorHomology Modeling Professional for HyperChemDocking Study with HyperChemで準備した高精度初期構造(複合体構造)を量子力学計算用に更に精密化して全系量子力学計算を成功させる最善のソリューションを提供します。

Motonori Tsuji, et. al. FEBS Open Bio., 7, 391-396, 2017, DOI: 10.1002/2211-5463.12188.

 

世界が認める最強の分子モデリング環境     

HyperChem   front-ended

 

世界が認める最強の計算化学環境

Gaussian   back-ended

本製品はGaussianオフィシャルサイトにトップレベルでリンクされています。

 

特徴

Gaussian Interface for HyperChemHyperChemの分子モデリング機能で用意した分子の初期構造あるいは最適化構造に対してGaussianの入力ファイルを自動的に生成して起動し、その計算結果を再びHyperChemに取り込むためのインターフェイスです。主なメソッドおよびオプションがほぼすべて準備できます。また、リンク1計算にも対応しています。HyperChemに取り込める情報としては、各種電荷および計算構造です。さらに、構造最適化中の途中構造をリアルタイムで更新でき、別ジョブがある場合には区別して情報を取り込むことができます。HyperChem作業領域に複数の分子がある場合、これらを同時および個別に取り扱うことができます。

Gaussian Interface for HyperChemは分子モデリング、分子エディタモジュールプログラムである周辺モデリングプログラムと一体となっており、低分子のGaussianインターフェイスとしてのみならず、生体高分子システム構造中に含まれる基質、リガンド、金属、ポリマーあるいは金属錯体等のモデリングツールとして威力を発揮します。具体的には、周辺モデリングプログラムにおいて、ONIOM法等のQM/MMに代わる簡便、高速、高精度な手法(ONIOM法でのハイレイヤとローレイヤから成る方法に相当)を提供します(応用例またはチュートリアルを参照)。

本手法とは別に、周辺モデリングプロフェッショナルプログラムではGaussianのONIOM計算を生体高分子システムで実施するための全自動インターフェイス、ONIOM Interface for Receptorも搭載されています。

ONIOM Interface

  

その他の機能

その他、HyperChemにはMopac5,6,7用Z-マトリックスのインターフェイスが標準装備されていますので、内部座標を書き直さずに直接HyperChemからこれらのGaussianジョブを実行できます。さらに、Q-Chem for WindowsあるいはMOPAC2000Mopac Interface for HyperChemが利用可能な環境では、これらの場合も同様に、Gaussian入力ファイルを別途用意することなく、そのままHyperChemからGaussianジョブを実行できます。最新版ではフラグメント分子軌道法(FMO)計算プログラムABINIT-MPBioStationViewer)やGamessFu/Facio)用PDB互換機能および分子動力学計算プログラムNAMDVMD)用PDB互換機能を搭載しています。したがって、本プログラムにより、HyperChem <-> Gaussian <-> Mopac <-> Q-Chem <->ABINIT-MP <-> NAMDの相互変換が可能となり、HyperChem GUIをコアとする、かつてない計算化学、分子設計環境が生まれます。

 

* Gaussian Interface for HyperChemのLink0オプションにあるCheckpointファイル入力ボックスにファイル名を指定すれば、GaussianのCheckpointファイルが生成されますので、CheckpointファイルあるいはFormcheckファイルを必要とする他のGaussianビューアで静電ポテンシャルや分子軌道などの詳細な計算結果を確認することができます。

 

製品紹介論文

Motonori Tsuji, Molecular Science, 1, NP004, 2007.

 

成果論文

Motonori Tsuji, J. Comput. Aided Mol. Des., 31, 577-585, 2017, DOI: 10.1007/s10822-017-0025-6.

Motonori Tsuji, et. al. FEBS Open Bio., 7, 391-396, 2017, DOI: 10.1002/2211-5463.12188.

Motonori Tsuji, J. Mol. Graph. Model., 62, 262-275, 2015.

Motonori Tsuji, et. al. J. Comput. Aided Mol. Des., 29, 975-988, 2015.

Motonori Tsuji, J. Struct. Biol., 185, 355-365, 2014.

Plant Cell Physiol. 2012 Jul;53(9):1638-1647

Biochemistry. 2010 Dec;49(50):10647-10655

Biochemical and Biophysical Research Communications. 2010 Apr 30;395(2):173-177

Science. 2008 Feb 1;319(5863):624-7

  

備考

Gaussian Interface for HyperChemHomology Modeling Professional for HyperChemの分子エディタプログラムである周辺モデリングプロフェッショナルプログラムに付属しています。

最新、高性能・高機能生体高分子システムモデリング、機能解析、シミュレーションパッケージ

Homology Modeling Professional for HyperChem

with Gaussian Interface for HyperChem & ONIOM Interface for Receptor

Compatible to NAMD Molecular Dynamics and ABINIT-MP / GAMESS Fragment Molecular Orbital Quantum Mechanics Calculations for Entire Molecular System

 

 

 

* HyperChemはHypercube, Incの登録商標です。

** GaussianはGaussian, Inc.の登録商標です。

*** 本製品の開発にあたり、Hypercube, Inc.およびGaussian, Inc.の承認済みです。

 

 

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