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

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01880019
• 研究種目: 試験研究
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中村 和郎 東京大学, 薬学部, 助手 (00012675)
• 研究分担者: 三井 幸雄 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40012637)
• 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次元グラフックス装置パ-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。平成2年度の交付申請書に述べたように、分子模型の電子密度図への適合プログラムとしてはTOMを採用することにし、現在パ-ソナルIRIS上での移植作業を行っている。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-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ったのち、それをパ-ソナルIRISに移し、現在その移植を行っている。3.リボヌクレア-ゼMsの分子置換法による解析に関しては西独自由べ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T1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。解析の確からしさを表す指標であるR因子は約40%となっており、本研究によって構築されるシステムで精密化を行うのに十分なスタ-ティング・モデルとなっている。我々のもとでは、この他インタ-フェロンβ、サブチリシンーSSI複合体結晶など、かなりの数の結晶解析が精密化をまさに必要とする段階にきており、これらに対して本システムを適用していき、様々な教訓を得て、より有効で、より使いやすいシステムを作り上げていく方針である。

研究成果

• [文献書誌] Hiroyuki Kurihara: "Crystallization of a New Class of Microbial Ribonuclease from Rhizopus Niveus" J.Mol.Biol.206. 791-792 (1989)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)