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高速計算機による立体構造エネルギー関数法は、生体高分子の動的立体構造を、極めて良い時間・空間分解能で「見る」事のできる理論的研究手段である。本研究では、一連の蛋白質分解酵素とそれらの基質であるペプチド分子との複合体形成過程をこの方法により計算し、その結果をいろいろな角度から解析することを目指した。我々は既に蛋白質の立体構造エネルギー関数の一次・二次微分を迅速に計算する方法を考案し、それを用いた強力な関数極小化及びモンテカルロ・シミュレーション法を開発してきた。上記の計算にはこれらの方法を用いた。具体的には蛋白質分解酵素SGPBと阻害蛋白質Ovomucoidとの複合体形成過程、及びジヒドロ葉酸環元酵素と基質及び阻害剤との複合体形成過程を計算の対象に取り上げた。上記の計算の過程で、蛋白質の立体構造の柔らかさには線形と非線形の側面があり、それが複合体形成過程に複雑な影響を及ぼす事が示唆された。そのために立体構造の柔らかさの線形及び非線形の側面をより小さな蛋白質、BPTI、で詳細に検討することにした。その結果蛋白質の立体構造の動的側面には実際、線形の側面と非線形の側面があり、それが柔らかさにも二面性をもたらす事が発見された。この二つの側面の違いは、球状蛋白質内部における原子間の接触状態に最も端的に現われる。線形の動きにおいては、接触状態にある原子対の組は不変に保たれる、非線形の動きにおいては、接触状態にある原子対の組の入れ替えが起こる。立体構造上局所的な構造変形は、非線形な仕組みによってより容易に起こる。
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