3 0 0 0 OA フラグメント分子軌道計算による構造解析
- 著者
- 福澤 薫 渡邉 千鶴 加藤 幸一郎
- 出版者
- 日本結晶学会
- 雑誌
- 日本結晶学会誌 (ISSN:03694585)
- 巻号頁・発行日
- vol.65, no.1, pp.17-25, 2023-02-28 (Released:2023-03-08)
- 参考文献数
- 19
The fragment molecular orbital(FMO)method is a theoretical method that enables quantum chemical calculations of whole bio-macromolecules, such as proteins and nucleic acids, yielding the energies and electron densities of whole molecules as well as interaction energies between fragments. The FMO calculations of protein complexes that have been structurally analyzed experimentally allow for quantitative analysis and physicochemical interpretation of intra- and intermolecular interactions within the complexes. Here we describe the quantitative analysis of structures and interactions using the FMO method, i.e., the “structure and interaction basis” obtained through the complementary use of experimental structure and the FMO calculations.
3 0 0 0 OA 相互作用エネルギー成分分割解析機能PIEDAの実装とタンパク質-リガンド間の相互作用解析
- 著者
- 塚本 貴志 加藤 幸一郎 加藤 昭史 中野 達也 望月 祐志 福澤 薫
- 出版者
- 日本コンピュータ化学会
- 雑誌
- Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)
- 巻号頁・発行日
- pp.2014-0039, (Released:2015-01-30)
- 参考文献数
- 23
- 被引用文献数
- 13 40
フラグメント分子軌道(Fragment Molecular Orbital; FMO)法はタンパク質などの巨大分子の電子状態計算を可能にする方法であり,FMO計算によって得られるフラグメント間相互作用エネルギー(Inter Fragment Interaction Energy; IFIE)がタンパク質-リガンド間相互作用などを理解する上で有用であるため創薬研究などに用いられている.本研究ではFMO計算プログラムABINIT-MP及びそのプリポストBioStation Viewerに,IFIEを静電相互作用エネルギー(ES),交換反発エネルギー(EX),電荷移動相互作用エネルギー(CT+mix),分散エネルギー(DI)の4つのエネルギー成分に分割・解析できる機能PIEDA (Pair Interaction Energy Decomposition Analysis)を実装し,複数のタンパク質-リガンド系で実証計算を行った.その結果,ノイラミニダーゼ-オセルタミビル,EGFRチロシンキナーゼ-エルロチニブ,エストロゲン受容体-リガンド複合体の3つの系がそれぞれ異なる特徴的なタンパク質-リガンド間相互作用を持っていることが示され,IFIEを各エネルギー成分に分割して評価できるPIEDAの有用性が示された.
3 0 0 0 OA FMOプログラムABINIT-MPの開発状況と機械学習との連携
- 著者
- 望月 祐志 坂倉 耕太 秋永 宜伸 加藤 幸一郎 渡邊 啓正 沖山 佳生 中野 達也 古明地 勇人 奥沢 明 福澤 薫 田中 成典
- 出版者
- 日本コンピュータ化学会
- 雑誌
- Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)
- 巻号頁・発行日
- vol.16, no.5, pp.119-122, 2018 (Released:2018-01-30)
- 参考文献数
- 14
- 被引用文献数
- 8
We have been developing the ABINIT-MP program for the fragment molecular orbital (FMO) method. The list of inter-fragment interaction energies (IFIEs) is available from FMO calculations and is useful in analyzing the nature of interactions in a given target system. In this Letter, we summarize the current status of ABINIT-MP and also the machine-learning assisted analyses of IFIE data.
1 0 0 0 OA 相互作用エネルギー成分分割解析機能PIEDAの実装とタンパク質-リガンド間の相互作用解析
- 著者
- 塚本 貴志 加藤 幸一郎 加藤 昭史 中野 達也 望月 祐志 福澤 薫
- 出版者
- 日本コンピュータ化学会
- 雑誌
- Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)
- 巻号頁・発行日
- vol.14, no.1, pp.1-9, 2015 (Released:2015-03-30)
- 参考文献数
- 23
- 被引用文献数
- 26 40
フラグメント分子軌道(Fragment Molecular Orbital; FMO)法はタンパク質などの巨大分子の電子状態計算を可能にする方法であり,FMO計算によって得られるフラグメント間相互作用エネルギー(Inter Fragment Interaction Energy; IFIE)がタンパク質-リガンド間相互作用などを理解する上で有用であるため創薬研究などに用いられている.本研究ではFMO計算プログラムABINIT-MP及びそのプリポストBioStation Viewerに,IFIEを静電相互作用エネルギー(ES),交換反発エネルギー(EX),電荷移動相互作用エネルギー(CT+mix),分散エネルギー(DI)の4つのエネルギー成分に分割・解析できる機能PIEDA (Pair Interaction Energy Decomposition Analysis)を実装し,複数のタンパク質-リガンド系で実証計算を行った.その結果,ノイラミニダーゼ-オセルタミビル,EGFRチロシンキナーゼ-エルロチニブ,エストロゲン受容体-リガンド複合体の3つの系がそれぞれ異なる特徴的なタンパク質-リガンド間相互作用を持っていることが示され,IFIEを各エネルギー成分に分割して評価できるPIEDAの有用性が示された.