目次 1. VISCANA 機能の改良 VISCANA ウィンドウ外観 フラグメント番号表示 クラスタリング配列の選択機能 データ読込 保持仕様の追加 修正 CSV ファイル出力機能

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1 改良 VISCANA 新機能 説明書 Rev 年 3 月

2 目次 1. VISCANA 機能の改良 VISCANA ウィンドウ外観 フラグメント番号表示 クラスタリング配列の選択機能 データ読込 保持仕様の追加 修正 CSV ファイル出力機能 インストーラ作成 説明書作成 ソフトウェア仕様 動作環境 インストール 起動 操作 使用方法 CPF ファイルの準備 配列データの取得 配列データの編集 アラインメントデータの取得 アラインメントデータの編集 アラインメントデータの配置 VISCANA 実行 課題 i

3 1. VISCANA 機能の改良 BioStation Viewer Open1.0 rev10.2 に対して 相互作用エネルギー成分分割に係るクラスター解析可視化機能の改良を行い BioStation Viewer Open1.0 rev10.4 とした 以下では この機能改良の結果について述べる 1.1. VISCANA ウィンドウ外観改良の結果 VISCANA ウィンドウは 図 1 に示す外観となった 実施項目 (1)~(4) の関連箇所について併せて示す これらの改良箇所について 以下に順次述べる 図 1 VISCANA ウィンドウの外観と実施項目 (1)~(4) との関連箇所 1.2. フラグメント番号表示 VISCANA のタイルに表示されるポップアップに アラインメント後のフラグメント番号を追加した ( 実施項目 (1)) 併せて 番号の意味を示すための文字を併記するようにした 改良後のポップアップの表示を図 2 に示す ポップアップの表記で 1L2J ETC600 は各 Check Point File( 以下 CPF) に記載されたラベルを seq.=45 は複数の CPF 間で共通となるアラインメント後の配列番号を frag.=42 は各 CPF 個別のフラグメント番号を示している 1

4 図 2 ポップアップ 1.3. クラスタリング配列の選択機能クラスタリングに用いる IFIE の種類や PIEDA の成分を選択できるようにした ( 改良項目 (2)) 本改良に併せて 選択している成分を図の凡例に示すようにした 改良によるクラスタリング配列の選択インターフェースを図 3 に 凡例への選択成分の表示例を図 4 に示す 凡例のエネルギー範囲については 図 5 に示す中央下部にあるインターフェースにて最小値 (Min) 最大値(Max) をテキストにて設定するようになっている 今回の改良に合わせて 記入エリアの右側にプルダウンを設け 10~100 までを 10 刻みにて 正負対称に設定できるようインターフェースを追加した 図 3 クラスタリング配列の選択 ( 左 :IFIE 右 :PIEDA) 図 4 クラスタリング配列の凡例への表示 :IFIE, HF (Hartree Fock) の例 図 5 カラーバーの設定とプリセット値設定用プルダウン 2

5 配列の選択によるクラスタリングの例について 図 6 に示す 上段では IFIE の MP2 についてのクラスタリングを 下段では PIEDA の ES についてのクラスタリングの状況を示している 両者のクラスターの形成 ( ツリー構造 ) は異なっており 成分の違いを反映している 図 6 クラスタリング成分の選択による表示例 ( 上 :IFIE, MP2 下 :PIEDA, ES) 1.4. データ読込 保持仕様の追加 修正前項のクラスタリング配列の選択機能に必要となるデータ読込 保持機能を作成した ( 実施項目 (3)) CPF に含まれるフラグメント間相互作用エネルギーの各成分 (IFIE の HF MP2 MP2 Correlation PIEDA の ES EX CT DI) の算出に必要なデータを読み込み 適切な形式へと変換してプログラム実行時のメモリ上に保持できるようにしている 図 3 のインターフェースを用いてこれらを切り替え 図 6 に示したように異なる成分についてのクラスタリング結果の表示の切り替えが行えるようになっている 1.5. CSV ファイル出力機能 選択した IFIE 種や PIEDA 成分の値を CSV ファイルに出力できるようにした 併せ 3

6 て フラグメント番号情報を出力するようにした ( 実施項目 (4)) CSV ファイルへの出力のためのメニューを図 7 に示す Save CSV file (Raw data) では CPF によって読み込んだ各種相互作用エネルギーを生データとして切り出して出力することができる VISCANA のインターフェースから選択した相互作用エネルギー成分と Interaction Energy の起点となるフラグメント ( 図 8) に対する相互作用エネルギー値が出力される ( 図 9) 図 7 CSV 形式による出力のためのメニュー 図 8 相互作用エネルギー成分の選択 (IFIE PIEDA) Interaction Energy の起点 となるフラグメントの選択 "1ERE H2O EST600"," "," "," "," "1L2J ETC600"," "," "," "," "2I0G I0G1"," "," "," "," "1QKM GEN600"," "," "," "," "1U3Q "," "," "," "," 図 9 Save CSV file (Raw data) の出力 Save CSV file (Filtered data) メニューでは さらに Interaction Energy の起点となるフラグメントからの距離によって選択 ( 図 10) されたフラグメントに対する相互作用エネルギーのみ ( 図 11) を出力することができる この場合には エネルギー値の一部を選択して出力するため インデックス情報が併せて出力される ( 図 12) 4

7 図 10 距離によるフィルタリング設定インターフェース 図 11 Filter によって選択された相互作用エネルギー "1ERE H2O EST600"," "," "," "," "1L2J ETC600"," "," "," "," "2I0G I0G1"," "," "," "," "1QKM GEN600"," "," "," "," "1U3Q "," "," "," "," "1ERE H2O EST600","1;19;19","1;20;20","1;21;21","1;33;33","1;34;34","1;35;35","1;36;36","1;37;37","1 "1L2J ETC600","2;19;17","2;20;18","2;21;19","2;33;30","2;34;31","2;35;32","2;36;33","2;37;34","2;38; 2I0G I0G1","5;19;17","5;20;18","5;21;19","5;33;30","5;34;31","5;35;32","5;36;33","5;37;34","5;38;35" "1QKM GEN600","3;19;17","3;20;18","3;21;19","3;33;30","3;34;31","3;35;32","3;36;33","3;37;34","3;38; "1U3Q ","4;19;17","4;20;18","4;21;19","4;33;30","4;34;31","4;35;32","4;36;33","4;37;34","4;38; 図 12 Save CSV file (Filtered data) の出力 ( 上 : エネルギー値 下 : インデックス ) ユーザーはエネルギー値に対するファイル名を指定 ( 例 :IFIE_MP2_filtered.csv) し それに対応するファイル名 ( 例 :IFIE_MP2_filtered_fragment_number.csv) にて インデックス情報が出力される ( 図 12) 出力されるインデック情報は ポップアップの情報 ( 図 2) と同一である 1.6. インストーラ作成改変した BioStation Viewer のインストーラを作成した ( 実施項目 (5)) インストーラのファイル名は BioStationViewerOpen1.0Rev.10.4-setup.exe である 1.7. 説明書作成改変した BioStation Viewer の説明書として本文書を作成した ( 実施項目 (6)) 5

8 2. ソフトウェア仕様 BioStation Viewer Open1.0 rev.10.4 のソフトウェア仕様について以下に記載する 2.1. 動作環境 BioStation Viewer Open1.0 rev.10.4 の動作環境を表 1 に示す ベースとなる BioStation Viewer と同等の動作環境となっている 表 1 動作環境 項目 要件 OS Windows 7 CPU Pentium Ⅳ 2.0GHz 相当以上 メモリ 1GB 以上 HDD 空き容量 100MB 以上 グラフィックボード VRAM 256MB 以上 2.2. インストールインストーラをダブルクリックすることでインストールが開始される インストーラの案内に従って進めることで インストールが完了する 2.3. 起動デスクトップに作成されるショートカットアイコン ( 図 13BioStationViewerOpen1.0) をダブルクリックすることで プログラムが起動する 図 13 ショートカットアイコン 2.4. 操作追加機能以外の操作方法については ベースとなる BioStation Viewer と同等である インストーラによってインストールされる BioStationViewer ver ユーザーマニュアル を参照されたい ユーザーマニュアルへは プログラムの Help メニューからアクセスできる 6

9 3. 使用方法 5 種の PDB 構造 (PDBID: IERE, 1L2J, 1QKM, 1U3Q, 2I0G) からなるデータを例とし アミノ酸配列アラインメント用いた VISCANA のためのデータ準備と使用方法について述べる なお VISCANA の基本的な機能と使用方法については BioStationViewer ver ユーザーマニュアル p.58~p.60 を参照されたい 3.1. CPF ファイルの準備 FMO 計算を実行して 実行結果の CPF ファイルを取得する すべての CPF ファイルは同一のフォルダ ( 以下 データフォルダ ) に格納する 図 14 データフォルダへの CPF ファイルの格納 ( 名前で昇順ソート ) 3.2. 配列データの取得 RCSB Protein Data Bank にて PDBID をもとにアミノ酸配列データを取得する PDBID の入力順は 対応する CPF ファイルを Windows のフォルダにて名前で昇順ソートした場合の順序と一致させる CPF ファイルの配列データ取得ウェブ画面 ( 図 15) と 取得した配列データ ( 表 2) を示す 7

10 図 15 Protein Data Bank からデータ取得 表 2 Protein Data Bank からダウンロードした配列データ >1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE SKKNSLALSLTADQMVSALLDAEPPILYSEYDPTRPFSEASMMGLLTNLADRELVHMINWAKRVPGFVDLTLHDQVHLLE CAWLEILMIGLVWRSMEHPGKLLFAPNLLLDRNQGKCVEGMVEIFDMLLATSSRFRMMNLQGEEFVCLKSIILLNSGVYT FLSSTLKSLEEKDHIHRVLDKITDTLIHLMAKAGLTLQQQHQRLAQLLLILSHIRHMSNKGMEHLYSMKCKNVVPLYDLL LEMLDAHRLHAPT >1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHMRELLLDALSPEQLVLTLLEAEPPHVLISRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAK KIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDMLLATTSRFRELKLQH KEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDADSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGME HLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNAHVLRGCKS >1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE VRELLLDALSPEQLVLTLLEAEPPHVLISRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESC WMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDMLLATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLV TATQDADSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEM LNAHVLRGCKSSITG >1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE DALSPEQLVLTLLEAEPPHVLISRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLM MGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDMLLATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA DSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNAHVL 8

11 >2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE MHHHHHHRELLLDALSPEQLVLTLLEAEPPHVLISRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQV RLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDMLLATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNS SMYPLVTATQDADSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVY DLLLEMLNAHVLRGCKS 3.3. 配列データの編集 3 次元構造データである PDB ファイルに含まれるアミノ酸残基は 通常 Protein Data Bank からダウンロードして得られる配列データ ( 表 2) の一部である そこで ダウンロードした配列データから PDB ファイルに含まれる残基のみを切り出したデータを作成する ( 表 3) 配列の 1 行の文字数は ダウンロードデータ ( 表 2) と同一でなくても良い 表 3 では 各配列を 1 行にまとめている 表 3 PDB ファイルに含まれる残基のみを切り出した配列データ >1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE SLTADQMVSALLDAEPPILYSEYDPTRPFSEASMMGLLTNLADRELVHMINWAKRVPGFVDLTLHDQVHLLECAWLEILMIGLVWRSMEHPGKLLFAPN LLLDRNQGKCVEGMVEIFDMLLATSSRFRMMNLQGEEFVCLKSIILLNSGVYTFLSSTLKSLEEKDHIHRVLDKITDTLIHLMAKAGLTLQQQHQRLAQ LLLILSHIRHMSNKGMEHLYSMKCKNVVPLYDLLLEML >1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE SPEQLVLTLLEAEPPHVLISRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVL DRDEGKCVEGILEIFDMLLATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDADSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLML LSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA >1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE SPEQLVLTLLEAEPPHVLISRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVL DRDEGKCVEGILEIFDMLLATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDADSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLML LSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA >1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE SPEQLVLTLLEAEPPHVLISRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVL DRDEGKCVEGILEIFDMLLATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDADSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLML LSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA >2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE SPEQLVLTLLEAEPPHVLISRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVL DRDEGKCVEGILEIFDMLLATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDADSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLML LSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA 3.4. アラインメントデータの取得 EBI Clustal Omega にて切り出した配列データのアラインメントを行なう アラインメント実行ウェブ画面 ( 図 16) と アラインメント結果ファイル ( 表 4) を示す 9

12 図 16 EBI/Clustal Omega でのアラインメント実行 表 4 アラインメント実行結果 (clustalo-i pg.clustal) CLUSTAL O(1.2.4) multiple sequence alignment 1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE 2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE SLTADQMVSALLDAEPPILYSEYDPTRPFSEASMMGLLTNLADRELVHMINWAKRVPGFV --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI-SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFV --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI-SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFV --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI-SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFV --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI-SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFV : :*:* :**:**** : *: **:***** **:***:******.***::**** DLTLHDQVHLLECAWLEILMIGLVWRSMEHPGKLLFAPNLLLDRNQGKCVEGMVEIFDML ELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDML ELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDML ELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDML 10

13 2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE 2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE 2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE ELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDML :*:*.***:***..*:*:**:**:***::*****:***:*:***::******::****** LATSSRFRMMNLQGEEFVCLKSIILLNSGVYTFLSSTLKSLEEKDHIHRVLDKITDTLIH LATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA-DSSRKLAHLLNAVTDALVW LATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA-DSSRKLAHLLNAVTDALVW LATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA-DSSRKLAHLLNAVTDALVW LATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA-DSSRKLAHLLNAVTDALVW ***:**** ::** :*::*:*::*****.:* ::::*.: :.. :: ::*: :**:*: LMAKAGLTLQQQHQRLAQLLLILSHIRHMSNKGMEHLYSMKCKNVVPLYDLLLEML-- VIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA VIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA VIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA VIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA ::**:*:: *** ***:**::***:** ********.********:******** 3.5. アラインメントデータの編集アラインメントデータにて リガンドや水分子などアミノ酸配列以外の分子のフラグメント位置情報を記述する FMO 計算に用いた PDB ファイルの全てにおいて リガンドなどの注目するフラグメントがアミノ酸フラグメントの直後にある場合には アラインメントデータファイル (*.clustal 表 4) を直接 VISCANA の入力として用いることができる ( 本節の以下の手順は不要 ) 上記以外の場合には リガンドなどの注目するフラグメントの位置を合わせる必要がある 位置合わせには 表 5 の末尾の赤字の様に配列文字を追加して調整する 配列文字の追加ルールは以下の通り i. 全てのアラインメント配列文字の数を同一とする ii. フラグメントが無い場合には ギャップ文字 (-) を記述する iii. フラグメントがある位置には ギャップ文字以外の任意文字を記載可能である 記録目的のため 通常のアミノ酸文字列を避け 任意のアミノ酸を表す配列文字 (X) やリガンドなどの注目するフラグメント位置を特別な文字 (@,#,$, ) で表しておくとよい iv. リガンドなどの注目するフラグメント位置 ( 複数ある場合は最後のフラグメント ) の直前までの記載でよい v. 一行の配列文字数が定型 (30 文字 ) を超えてもよい 11

14 表 5 アラインメントデータの編集 (00_clustalo-I pg.clustal) CLUSTAL O(1.2.4) multiple sequence alignment 1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE 2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE 2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE 2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1ERE:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1L2J:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1QKM:A PDBID CHAIN SEQUENCE 1U3Q:A PDBID CHAIN SEQUENCE 2I0G:A PDBID CHAIN SEQUENCE SLTADQMVSALLDAEPPILYSEYDPTRPFSEASMMGLLTNLADRELVHMINWAKRVPGFV --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI-SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFV --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI-SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFV --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI-SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFV --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI-SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFV : :*:* :**:**** : *: **:***** **:***:******.***::**** DLTLHDQVHLLECAWLEILMIGLVWRSMEHPGKLLFAPNLLLDRNQGKCVEGMVEIFDML ELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDML ELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDML ELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDML ELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDML :*:*.***:***..*:*:**:**:***::*****:***:*:***::******::****** LATSSRFRMMNLQGEEFVCLKSIILLNSGVYTFLSSTLKSLEEKDHIHRVLDKITDTLIH LATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA-DSSRKLAHLLNAVTDALVW LATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA-DSSRKLAHLLNAVTDALVW LATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA-DSSRKLAHLLNAVTDALVW LATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA-DSSRKLAHLLNAVTDALVW ***:**** ::** :*::*:*::*****.:* ::::*.: :.. :: ::*: :**:*: LMAKAGLTLQQQHQRLAQLLLILSHIRHMSNKGMEHLYSMKCKNVVPLYDLLLEML--X@ VIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA-@ VIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA-@ VIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA-@ VIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA-@ ::**:*:: *** ***:**::***:** ********.********:******** 3.6. アラインメントデータの配置データフォルダにアラインメントデータ (*.clustal) を格納する ( 図 17) アラインメントデータが複数ある場合には 名前 昇順ソートで最初のデータが使用される 図 17 では編集を行なったアラインメントデータについて そのファイル名の先頭を 00_ とし VISCANA 実行時に読み込まれるようにしている 12

15 図 17 データフォルダへのアラインメントデータの格納 3.7. VISCANA 実行 BioStation Viewer の Monitor メニューから VISCANA を選択して VISCANA ウィンドウを開く ( 図 18) VISCANA のウィンドウにて CPF Data Directory ボタンをクリックしてデータフォルダを設定する 次いで Load ボタンをクリックすると データフォルダのアラインメントデータおよび CPF が読み込まれる Apply ボタンをクリックするとクラスター解析が行われ 結果が表示される( 図 19) 図 18 VISCANA ウィンドウ ( 実行前 ) 13

16 図 19 VISCANA ウィンドウ ( アラインメント実行結果 ) 左下の Data Select から IFIE を選び プルダウンから MP2 を選び Apply ボタンを押すと図 20 のようになる 図 20 VISCANA ウィンドウ (IFIE, MP2 データ選択実行 ) 表示される色のスケールを変更するには 中央下のエネルギーの下限 Min 上限 Max を設定する 一度 Apply ボタンを押すとデータの下限 上限が表示される この値を参考に IFIE/PIEDA(X) の Min/Max の右側のプルダウンから 20 を選び下限 14

17 を -20 上限を +20 に設定 Sum over X の右側のプルダウンから 50 を選び下限を -50 上限を 50 に設定し Apply ボタンを押すと 図 21 のように表示される 図 21 VISCANA ウィンドウ ( カラースケール設定 ) Interaction Energy の起点となるフラグメントからの距離により 表示するフラグメント数を絞るためには 右下の View Filter の Distance に値を設定する Distance に 15(A ) を設定して Filter ボタンを押すと 図 22 のようにフラグメントが限定されて表示される 図 22 VISCANA ウィンドウ ( フラグメントの絞込み ) 15

18 VISCANA 実行後には アラインメント配列情報を記載したファイル (sequence.txt) が出力される ( 図 23) sequence.txt には アラインメントデータファイルの名前 配列の本数 各配列の PDBID Chain 配列文字列 アミノ酸残基数 配列文字数が出力される ( 表 6) 図 23 データフォルダ (VISCANA 実行後 ) 表 6 sequence.txt C:\test_data\00_clustalo-I pg.clustal #sequences : 5 1ERE A SLTADQMVSALLDAEPPILYSEYDPTRPFSEASMMGLLTNLADRELVHMINWAKRVPGFVDLTLHDQVHLLECAWLEILMIGLVWRSMEHPGK LLFAPNLLLDRNQGKCVEGMVEIFDMLLATSSRFRMMNLQGEEFVCLKSIILLNSGVYTFLSSTLKSLEEKDHIHRVLDKITDTLIHLMAKAGLTLQQQ HQRLAQLLLILSHIRHMSNKGMEHLYSMKCKNVVPLYDLLLEML--X@(#=238/240) 1L2J A --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI- SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDMLL ATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA- DSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA-@(#=235/240) 1QKM A --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI- SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDMLL ATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA- DSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA-@(#=235/240) 1U3Q A --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI- SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDMLL ATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA- DSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA-@(#=235/240) 2I0G A --SPEQLVLTLLEAEPPHVLI- SRPSAPFTEASMMMSLTKLADKELVHMISWAKKIPGFVELSLFDQVRLLESCWMEVLMMGLMWRSIDHPGKLIFAPDLVLDRDEGKCVEGILEIFDMLL ATTSRFRELKLQHKEYLCVKAMILLNSSMYPLVTATQDA- DSSRKLAHLLNAVTDALVWVIAKSGISSQQQSMRLANLLMLLSHVRHASNKGMEHLLNMKCKNVVPVYDLLLEMLNA-@(#=235/240) 16

19 4. 課題 アラインメントデータ使用での課題として PDB データベースにある全配列と PDB ファイルにある配列が異なることによる作業の煩雑さが挙げられる 配列の前後が途切れることや 途中が抜けることも想定され 全配列から PDB ファイル中のものだけを手作業で抽出することが必要になっている これには PDB ファイルから配列を作ってアラインメントするという方法が考えられる この場合には アミノ酸以外のフラグメントはアラインメント前に除去しておく必要がある アラインメントデータ使用時の別の課題として 異なる PDB ファイルに基づく計算結果を使用することにより 3 次元構造モデルビューでの相互比較が困難になっていることが挙げられる 従前の仕様では VISCANA ウィンドウから複数の構造を選択して表示させることで 3 次元構造モデルビューにて相互の差異を比較することができる仕様となっている しかしながら これは同一の PDB ファイルに対して 別のリガンドを配した FMO 計算を用いることが前提になっている 異なる PDB ファイルを用いる場合には 座標位置 回転などが異なっておりそのままでは比較できない 比較のためには 配列のアラインメントの結果を踏まえた 3 次元構造のアラインメントを行なう必要がある 以上 17

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