(広辞苑より)2011年4月24日日曜日タンパク質分子において水素原子の位置が異なるアミノ酸構造の同型判定Tweet今回は興味を持ってもらえる人が限定される記事だと思うけど、以前作ったコードを腐らせてしまうのも勿体無いので敢えて晒してみる。Bank)データとして登録される。以下に示すように原子タグ、原子の通し番号、原子名、アミノ酸名、アミノ酸の通し番号、原子の座標などがテキストで書かれている。dynamics)計算プログラムなどでそれらのPDBデータは利用される。MD計算プログラムは世に沢山あるが、自分がよく使っていたのはAmberというソフトウェアだ。Sタンパク質はアミノ酸の集合体である。アミノ酸の分子構造はよく知られているが、一部のアミノ酸については水素が結合する位置が異なることがある。ヒスチジン(HIS)というアミノ酸では、以下の3種が存在することが知られている(図中の3文字記号はAmberで使われる名称)。ここでタンパク質に対するMD計算について考えてみる。MD計算ではアミノ酸ごとに計算のためのデータベースを持っており、それを利用して計算される。同じヒスチジンでも水素の付加の位置によって異なるデータが使われる。PDBデータの多くは水素が付加されておらず(X線結晶構造解析では水素の位置は特定できない)、計算前にアミノ酸の配置や想定されるpHなどから水素を付加させる必要がある。ヒスチジン毎に異なる位置に水素が付加されるわけだ。異なる位置に水素が付加されたヒスチジンに対して、正しい計算データをMD計算プログラムに伝えるためにそのアミノ酸の名前を変更する必要があるのだが、これが結構な手間となる。1000個以上のタンパク質構造からヒスチジン分子をビューアで確認してその水素の位置からアミノ酸の名前を付け替えるという作業なんて誰もやりたくないだろう。そこで、水素の位置の異なるアミノ酸を自動的に判定してアミノ酸の名前を付け直すプログラムを作った。このコードでは部分グラフ同型判定アルゴリズムを利用している。(2009)あたりを参考にしてほしい。以下に示す例では、input.pdbが対象とするPDBデータで、名前がHISとなっているアミノ酸について判定する。HIP.pdbの3つのPDB構造に対して行う。構造と一致したら、それぞれアミノ酸名をHID、HIE、HIPに置き換える。最終的に修正した構造をoutput.pdbとして出力する。HIP.pdb標準出力には以下のような表示が出る。261番目のアミノ酸で、HIEとHIPに変換されたことを示している。ここでは判定するための対象としてヒスチジンを例に取っているが、アスパラギン酸やリシンでも構わないし、アミノ酸でなくてもいい。HIP今回に処理については、必ずしも部分グラフとして判定する必要はないのだが、今後の拡張のため、例えばアミノ酸の一部から正しい構造を判別する場合などについても考慮して部分グラフとして扱えるようにしている。最後に今回のプログラムのソースコードを示す。Engineメッセージボード*当ブログに関する意見や要望などにお使いください。Googleアカウントでログインすることで書き込みができます。Twitterへの送信を同時に行うこともできます。ストリートビューで散歩*Googleマップのストリートビューを利用して散歩をするWebアプリです。ストリートビューとマップを分割してマーカーを視界タイプに変更することで使いやすくしてあります。APIを利用したグラフ・チャート作成ウェブアプリです。クリック一つで簡単にグラフを作成できます。ブログ記事への貼り付けなどにどうぞ。OpenIDテスト*OpenIDによるログインのテストを行います。mixiであればクリック一つで、他のOpenIDアカウントであればそのURLを入力することでテストできます。一言コメント表示機能付きです。HTML文字変換*テキストで使われているHTML特殊文字をウェブで表示できるようにするための文字変換ウェブアプリです。プログラムのソースコードなどをブログ記事に貼り付けるときなどに便利です。短縮URLチェッカー*フィッシングサイト判別機能付き短縮URLチェッカーです。テキストボックスに変換したいURLを入力すればbit.lyの短縮URLが表示され、bit.lyの短縮URLを入力すればもとのURLが表示されます。展開されたURLがリンク付きで表示されますが、もしフィッシングサイトの疑いがある場合は警告が表示されます。Trendsの急上昇ワードをランキング順に表示します。Googleでのキーワード・画像検索やWikipediaによる用語の説明もあります。※GoogleがAPIの提供を終了したため、現在停止中です。自己紹介noxゲームを楽しむだけの余裕と感性は失いたくないnoxです。