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蛋白質結晶解析における高速画像処理法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 07558098
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生物物理学
研究機関姫路工業大学 (1996-1997)
徳島大学 (1995)

研究代表者

森本 幸生  姫路工業大学, 理学部, 助教授 (80200450)

研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1997年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1996年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1995年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード蛋白質結晶解析 / 画像処理 / 圧縮画像 / 画像圧縮 / ウォルッシュ・アダマ-ル変換
研究概要

X線結晶解析法による立体構造解析では、最低限、単結晶からのX線回折強度を測定する必要がある。近年これを、2次元検出器であるイメージングプレートを用いた写真法によって行っている。本研究では、その画像データの高圧縮合方法について検討し、開発を行う。これとともに大容量ファイルの転送方式についても調査を行う。
研究開発は、(1)ファイル読み込み、圧縮のアルゴリズムのプログラミング化、(2)実際の回折データ処理とその評価、(3)画像フーリエ変換の係数成分の保存、(4)逆変換、(5)復元データの回折データ処理と評価、に計画に従った。このうち、(3)についてはUNIX既存の方法を用いる。まず、放射光施設あるいは実験室でのイメージングプレート回折画像のデータ書き込みフォーマットの分析を行った。これを効率よく読み込むためのアルゴリズムの開発を行い、そのためのコンピュータハードウェア(メモリーおよびディスク)の改良を行った。得られた画像データを元に結晶解析に必要な構造因子の見積もり、回折データの評価を、実際の蛋白質結晶解析を行いながら評価した。用いた蛋白質結晶は、トリプトファン合成酵素複合体、超分子集合体であるプロテアソーム、サリチル酸水酸化酵素などである。これらの処理と共にフーリエ、あるいはウォルッシュ・アダマ-ル変換アルゴリズムをコーディングしプログラム化する事により実際の画像データ変換に用いた。現在、係数圧縮を効率よく行うためのパラメータの最適化を行っている。また、遠隔地での大量画像データ取得によるデータ伝送についても実験を行った。これには通常用いられるイーサネットケーブルではなく、光ファイバーケーブルを用いることで高速伝送を実現した。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] 森本 幸生 ほか: "トリプトファン合成酵素αサブユニットの立体構造" 日本生物物理学会予稿集. S9- (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森本 幸生: "X線解析によるプロテアーゼの構造解析" 蛋白質核酸酵素. 42. 2448-2453 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yabuuchi, et al.: "Crystallization and Preliminary X-Ray Analysis of Salicylate Hydroxylase from Pseudomonas putida S-1." J. Biochem.119. 829-831 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 薮内 剛 ほか: "DIP2000/DENZOによるタンパク質結晶のX線回折強度データ収集" 技報. 8. 21-31 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Morimoto, et al.: "The tertiary structure of Tryptophan Synthase alpha-subunit." The proceeding of the Biophysical Society of Japan. S9 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Morimoto: "Structural Studies on Proteases by protein Crystallography" PROTEIN,NUCLEIC ACID AND ENZYME. 42. 2448-2453 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yabuuchi, et al.: "Crystallization and Preliminary X-Ray Analysis of Salicylate Hydroxylase from pseudomonas putida S-1." J.Biochem.119. 829-831 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yabuuchi, et al.: "Intensity Data collection from protein crystals by using a DIP2000/DENZO system" GIHOU. 8. 21-31 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森本幸生: "X線解析によるプロテアーゼの構造解析" 蛋白質核酸酵素. 42. 2448-2453 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yabuuchi, et.al.: "Crystallization and Preliminary X-Ray Analysis of Salicylate Hydroxylase from Pseudomonas putida S-1" J.Biochem.119. 829-831 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Morimoto, et.al.: "Ordered Structure of the Crystallized Bovine 20S Proteasome" J.Biochem.117. 471-474 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 森本幸生: "球状ウィルスの構造と機能" 生化学. 67. 1236-1240 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 薮内剛ほか: "DIP2000/DENZOによるタンパク質結晶のX線回折強度データ収集" 技報. 8. 21-31 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T. Yabuuchi: "Crystallization and Preliminary X-Ray Analysis of Salicylate Hydroxylase from Pseudomonas putida S-1." J. Biochem.119. 829-831 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 薮内 剛: "DIP2000/DENZOによるタンパク質結晶のX線回折強度データの収集" 技法. 8. 21-31 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 薮内 剛: "DlP2000/DENZOによるタンパク質結晶のX線回折強度データの収集" 技報. 8. 21-31 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] I.Fujii: "An Integvated X-ray Measurewent and Computalion Systew Cystallogiaphy in Protein" Bioiwages. 2. 143-148 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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