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高性能グラフィックスをフルに活用する迅速な蛋白質構造解析システム

研究課題

研究課題/領域番号 01880019
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物質生物化学
研究機関長岡技術科学大学 (1990)
東京大学 (1989)

研究代表者

中村 和郎  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00012675)

研究分担者 三井 幸雄  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40012637)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1990年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1989年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード分子グラフィックス / 蛋白質 / 立体構造 / X線結晶解析 / 精密化
研究概要

1.CPU一体型3次元グラフィックス・ワ-クステ-ションであるパ-ソナルIRISを導入後、その基本性能のチェックを行った結果、本研究の目的の実現に十分な性能を備えていることが判明した。分子模型の電子密度図への適合プログラムとしてはTOMを採用し、パ-ソナルIRISへの移植作業は完了した。2.大型計算機上で、蛋白質結晶の構造の最小2乗法精密化プログラム(KonnertーHendricksonのプログラムを改良したもの)の実行速度をできるだけ速める徹底的な最適化を行い、それをパ-ソナルIRISに移し、その移植を完了し、上のTOMと有機的に結びつけて使用できるシステムを構築した。3.リボヌクレア-ゼ
Ms*3'ーGMP複合体結晶の分子置換法による解析に関しては、西独自由ベルリン大学のハイネマン博士より供与されたリボヌクレア-ゼT_1の座標に基づいた回転関数の計算結果から蛋白分子の格子軸に対する方向が決定でき、さらに並進関数の1種であるプログラムBRUTEを使って、蛋白分子の重心の確からしい位置を決定する事ができた。
この粗いスタ-ティング・モデルに対して、これまで構築してきた(TOM+精密化)システムを用いて精密化を行った。システムは、まさしく効率的に働き、大型計算機をベ-スとしたやり方の少なくとも5倍は能率よく精密化を行うことができるようになった。それを示すものとして、我々はシステム構築後たった1年で(1)RNaseMs*3'ーGMP複合体(2)サブチリシン-SSI複合体(3)RNase Ms*2'ーGMP複合体(4)RNase Ms*GfpC複成体(5)トリプシンーSSI複合体(6)インタ-フェロンβ(7)RNase Rhの7種もの多数の結晶に対する精密化に成功したのである。今後使用経験をより増すことによって、システムをより使いやすいものに作り上げていく方針である。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] 中村 和郎: "分子グラフィックスの現状" 日本結晶学会誌. 32. 31-38 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiya Senda: "Threeーdimensional Structure of Recombimant Murine Interferonーβ" Proceedings of the Japan Academy. 66. 77-80 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中村 和郎: "タンパク質結晶構造の精密化における分子動力学の利用" 化学と工業. 43. 1286-1287 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuo T.Nakamura: "Threeーdimensional Structres of the complexes between ribonuclease Ms and inhibitors,3'ーGMP and 2'ーGMP" Proceedings of the Second International Meething on Structure, Function and Chemistry (Barcelona). (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Preliminary Crystallographic Study of the Complex between ribonuclease Ms and GfpC" Proceedings of the Second International Meething on Structure,Function and Chemisty (Barcelona). (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Takeuchi: "Refined Crystal Structure of the Complex of Subtilisim BPN' and Streptomyces Subtilisin Inhibitor at 1.8A Rosolution" J. Mol. Biol.(1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Takeuchi: "Moleculer Recognition at the Active Site of Subtilisin BPN'" Protein Engineering. (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Crystal Structure of the complex between ribonuclease Ms and a substrate amalogus,GfpC" KEK Photon Factory Active Report. (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Threeーdimensional Structures of the Complexes between Ribonuclease Ms and Inhibitors,3'ーGMP and 2'ーGMP" KEK Photon Factory Active Report. (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Threeーdimensional Structure of Ribonuclease Ms* 3'ーGnenylic Acid Complex at 2.5A resolution" FEBS Letters. (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中村 和郎: "新しい実験化学講座 10「回折」4章5節「モデル作成」" 丸善(株), (1992)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kurihara: "Crystallization of a New Class of Microbial Ribonuclease from Rhizopus niveus" J. Mol. Biol.,. Vol. 206. 791-792 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Crystallization of a Complex between Ribonuclease Ms and 3'-Guanylic Acid" J. Mol. Biol.Vol. 207. 853-854 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuo T. Nakamura: "Refined Crystal Structure of Ribonuclease St" Proceedings of the First International Meeting on Structure and Chemistry of Ribonuclease (Moscow). 434-439

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kurihara: "Polymorphism of Ribonuclease Rh Crystals which is enhanced through Exposure to Synchrotron beam and its remedy" KEK Photon Factory Activity Report. Vol. 7. 103 (1989)

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  • [文献書誌] Kazuo T. Nakamura: "Molecular graphics programs on engineering work-stations" J. Cryst. Soc. Japan (in Japanese). 32. 31-38 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiya Senda: "Three-dimensional Structure of Recombinant Murine Interferon-beta" Proceedings of the Japan Academy. Vol. 66. 77-80 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KAzuo T. Nakamura: "Utilizing molecular dynamics in the refinement of protein structures" Kagaku to Kogyo (in Japanese). 43. 1286-1287 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuo T. Nakamura: "Three-dimensional Structures of the complexes between ribonuclease Ms and inhibitors, 3'-GMP and 2'-GMP" Proceedings of the Second International Meeting on Structure, Function and Chemistry (Barcelona). (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Preliminary Crystallographic Study of the complexes between ribonuclease Ms and GfpC" Proceedings of the Second International Meeting on Structure, Function and Chemistry (Barcelona). (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Takeuchi: "Refined Crystal Structure of the Complex of Subtilisin BPN' and Streptomyces Subtilisin Inhibitor at 1.8ALPHA Resolution" J. Mol. Biol.,. (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Takeuchi: "Molecular Recognition at the Active Site of Subtilisin" Protein Engineering. (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Crystal Structure of the Complex between Ribonuclease Ms and a Substrate Analogue" GfpC, KEK Photon Factory Active Report. (1991)

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Three-dimensional Structures of the Complexes between Ribonuclease Ms and inhibitors, 3'-GMP and 2'-GMP" KEK Photon Factory Active Report. (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Three-dimensional Structure of Ribonuclease Ms*3'-Guanylic Acid Complex at 2.5ALPHA Resolution" FEBS Letters. (1991)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中村 和郎: "分子グラフィックスの現状" 日本結晶学会誌. 32. 31-38 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiya Senda: "Threeーdimensional Structure of Recombinant Murine Interferonーβ" Proceedings of the Japan Academy. 66. 77-80 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 和郎: "タンパク質結晶構造の精密化における分子動力学の利用" 化学と工業. 43. 1286-1287 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo T.Nakamura: "Threeーdimensional Structures of the complexes between ribonuclease Ms and inhibitors,3'ーGMP and 2'ーGMP" Proceedings of the Second International Meeting on Structure,Function and Chemistry (Barcelona). (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Preliminary Crystallographic Study of the Complex between rivonuclease Ms and GfpC" Proceedings of the Second International Meeting on Structure,Function and Chemistry (Barcelona). (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Takeuchi: "Refined Crystal Strueture of the Complex of Subtilisin BPN' and Streptomyces Subtilisin Inhibitor at 1.8A^^° Resolution" J.Mol.Biol.(1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Takeuchi: "Molecular Recognition at the Active Site of Subtilisin BPN'" Protein Engineering. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Crystal Structure of the Complex between ribonuclease Ms and substrate analogue,GfpC" KEK Photon Factory Active Report. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Threeーdimensional Structures of the Complexes between Ribonuclease Ms and Inhibitors,3'ーGMP and 2'ーGMP" KEK Photon Factory Active Report. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Threeーdimensional Structure of Ribonuclease Ms*3'Guanylic Acid Complex at 2.5A^^° resolution" FEBS Letters. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 和郎: "新しい実験化学講座10「回折」4章5節「モデル作成」" 丸善(株), (1992)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Kurihara: "Crystallization of a New Class of Microbial Ribonuclease from Rhizopus Niveus" J.Mol.Biol.206. 791-792 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Crystallization of a Complex Between Ribonuclease Ms and 3^1-Guauylic Acid" J.Mol.Biol.207. 853-854 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Takeuchi: "Structural and Functional Aspects of Protein-Protein Interaction as studied through Crystal Structure of Subtilisin Complex with Its Trapped Substrate SSI(Streptouyees Subtilisin Inhibitor)" GBF Monograph Series,“Advances in Protein Design",VCH Publishos. (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Nonaka: "Three-dimensional Structure of ribonuclease Ns*guanylic Acid Complex at 2.5Å" Nueleic Acids Research Symposium Series. No.21. S71-72 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo Nakamura: "Refined Crystal Structure of Ribonuclease St" Proceedings of the First International Meeting on Structure and Chemistry of Ribonuclease(Moscow). (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Kurihara: "Polymorphism of Ribonuclease Rh Crystals which is enhanced through Exposure to Synchrotron beam and its remedy" KEK Photon Factory Activity report. (1990)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 中村和郎: "結晶の分子科学入門(第5章第3節)" 講談社サイエンティフク, 236 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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