最終修正日
2024/1/1
分子設計支援システム 低分子および生体高分子システムのためのGaussian計算用インターフェイス
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 -
Compatible to Gaussian94, Gaussian98, Gaussian03, Gaussian09, Gaussian16 & GaussView2, GaussView3, GaussView4, GaussView5, GaussView6
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 HyperChemとONIOM Interface for ReceptorはHomology Modeling Professional for HyperChemやDocking 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*, Koichi Shudo, Hiroyuki Kagechika. 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 HyperChemはHyperChem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フェッショナルモジュール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、周辺モデリングモジュール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モジュールプログラムではGaussianのONIOM計算を生体高分子システムなど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。
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MOPAC2000とMopac 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-MP（BioStation Viewer）やGamess（Fu/Facio）用PDB互換機能および分子動力学計算プログラムNAMD（VMD）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*. Int. J. Mol. Sci. 23, 11009, 2022.
PLOS ONE 16,e0257705, 2021.
Chem. Pharm. Bull. 68, 1193-1200, 2020.
J. Virol. 2020.
Motonori Tsuji*. FEBS Open Bio., 10, 995-1004, 2020.
J. Pharmacol. Exp. Ther. 372, 277-284, 2020.
Motonori Tsuji.* J. Comput. Aided Mol. Des., 31, 577-585, 2017, DOI: 10.1007/s10822-017-0025-6.
Motonori Tsuji*, Koichi Shudo, Hiroyuki Kagechika. 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*, Koichi Shudo, Hiroyuki Kagechika. J. Comput. Aided Mol. Des., 29, 975-988, 2015.
Motonori Tsuji.* J. Struct. Biol, 185, 355-365, 2014.
Chem-Bio Informatics Journal, 12, 1-13, 2012.
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 HyperChemはHomology 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モジュー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。