改良ローカルマッチング法によるタンパク質分子の標準構造の生成

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分子モデリング・システムでは、最初に、コンピュータの内部に、取り扱うタンパク質分子の立体構造を生成する必要がある。従来、初期立体構造を生成するための基となるデータとしては、Protein Data Bank(PDB)に蓄積されている、X線結晶構造解析によるタンパク質分子の構成原子の三次元位置座標のデータ(これを参照構造と呼ぶ)が用いられている。しかし、X線結晶解析における分解能不足のため、水素原子が欠落していて、分子内の原子結合距離・結合角が、誤差を含んでいる。そこで、水素原子を含んでいて、標準的を原子結合距離・結合角をもつ原子団からなる剛体と見なせるユニット(これを標準ユニットと呼ぶ)を、順々に連結し、参照構造と類似の構造を生成する(これを標準構造と呼ぶ)ことを考える。この問題は、全ての原子の位置を変数とする非線形多変数最小2乗問題となる。我われは、この近似解法として、既に、ローカルマッチングによる標準構造生成法を提案し、数残基の生成結果、及びGlucagonに適用した結果を報告した。局所的には参照構造と類似の標準構造を生成することができたが、N末端からC末端へ順々に生成するにつれて、元の参照構造と新しくできつつある生成構造がグローバルな座標系では、少しづつ隔たってくる傾向にある。そこで、今回は、標準ユニットを用いて生成した後、更に、標準ユニットのいくつかの集合からなるユニットとみなして、参照構造とグローバルに一致するように補正を行った。この改良ローカルマッチング法を実際のタンパク質分子に適用した結果について報告する。
一般社団法人情報処理学会の論文
1993-03-01

改良ローカルマッチング法によるタンパク質分子の標準構造の生成

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