Jmolで見るトピックス分子（10-1）

◆ Jmolで見るトピックス分子（10-1） ◆

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ecosci.jpサイト内では分類しにくいニュースな分子や，RCSB PDBの新規公開データなどを脈絡なく掲載します。
※Jmol表示制限のため，10件ずつ表示するように変更しました（上記書庫も順次修正します）。
※旧版で表示していた一部の参考データ（PDBsumなど）は今後追加します。
※Jmol利用コンテンツはWindows 10でもInternet Explorerで閲覧できます。

新刊：中村春木編，「見てわかる構造生命科学　生命科学研究へのタンパク質構造の利用」，化学同人(2014)　※pp.179-198がGPCR，p.192のβ₂アドレナリン受容体（GPCR例）PDB 3P0Gを以下に。

Structure of a nanobody-stabilized active state of the β₂ adrenoceptor（Nature，2011/01/13）
GPCR - 2012年ノーベル化学賞（本サイト）　※下掲載データは受賞者の1人であるKobilkaらによる。｜鉄硫黄クラスター／Fe4S4，Fe2S2，Fe3S4等を含む生体分子のSITE例（上掲書pp.107-122が鉄-硫黄タンパク質）｜光合成に関係する生体分子PDB 3ARCの部分構造例（同pp.311-321が光化学系II）

PDBデータ 3p0g（活性状態のβ₂アドレナリン受容体；ナノボディとしてラクダの抗体分子が結合）
［Adrenergic receptor - Wikipedia，G protein-coupled receptor - Wikipedia］

3p0g
同PDBsumデータ 3p0g_P0G（アゴニストBI-167107）$

バックボーン　二次構造
全選択　タンパク質選択　B鎖（ナノボディ）選択　リガンド選択
空間充填　球棒　球60％　スティック　針金
アミノ色　Chain色　CPK色　∥　Jmol色　Rasmol色
リガンドの元素記号表示
酸性・中性・塩基性区別　極性・非極性区別
疎水性インデックス順　I/O値順（特性基 R）　等電点順
コンホメーション選択性（αヘリックス・βストランド）
水素結合表示
S-S結合表示（太）　S原子（Protein中）空間充填
ドット表面表示　α炭素ラベル表示　回転
背景・黒　灰　白　紺

ラクダの抗体分子が結合した活性状態のβ₂アドレナリン受容体3p0gとそのPDBsumデータ

ASP　GLU　CYS　MET　LYS　ARG　SER　THR　PHE　TYR　ASN　GLN　GLY　LEU　VAL　ILE　ALA　TRP　HIS　PRO

酸性

中性

芳香族

塩基性

ASP　GLU　GLY　ALA　VAL　LEU　ILE　CYS　SER　THR　ASN　GLN　PRO　MET　PHE　TYR　TRP　LYS　ARG　HIS

極性

酸性

塩基性

非極性（疎水性）

SER　THR　TYR　CYS　ASN　GLN　ASP　GLU　LYS　ARG　HIS　GLY　ALA　VAL　LEU　ILE　PHE　PRO　MET　TRP

ARG　LYS　ASN　ASP　GLN　GLU　HIS　PRO　TYR　TRP　SER　THR　GLY　ALA　MET　CYS　PHE　LEU　VAL　ILE

ASN　SER　ASP　GLN　GLU　THR　ARG　HIS　GLY　LYS　TYR　TRP　CYS　MET　PRO　PHE　ALA　VAL　LEU　ILE

ASP　GLU　CYS　ASN　PHE　GLN　TYR　SER　MET　TRP　VAL　GLY　LEU　ALA　ILE　THR　PRO　HIS　LYS　ARG

アミノ酸および特性基の親水性・疎水性｜ Log Pをポケットに！

RCSB PDB 2014/05/21 新規公開データより：4p7h Structure of Human beta-Cardiac Myosin Motor Domain::GFP chimera

PDBデータ 4p7hのChain A*（β-心臓ミオシンのモータードメイン；GFPとのキメラタンパク質）
［Myosin - Wikipedia，GFP - Wikipedia］

バックボーン　二次構造
全選択　タンパク質選択　リガンド選択
GFP部分（792-1025[1017]）選択　水分子表示
空間充填　球棒　球60％　スティック　針金
アミノ色　Chain色　CPK色　∥　Jmol色　Rasmol色
緑　ピンク　濃ピンク　橙　紫
リガンドの元素記号表示
酸性・中性・塩基性区別　極性・非極性区別
疎水性インデックス順　I/O値順（特性基 R）　等電点順
コンホメーション選択性（αヘリックス・βストランド）
水素結合表示
S-S結合表示（太）　S原子（Protein中）空間充填
ドット表面表示　α炭素ラベル表示　回転
背景・黒　灰　白　紺

緑色がGFP部分

IBMが「偶然」開発した画期的ポリマー：リサイクル可能で自己修復する（WIRED.jp，2014/05/21）

ポリヘキサヒドロトリアジン（polyhexahydrotriazine：PHT）の例（部分構造）
［Polyhexahydrotriazine - Wikipedia］

新刊：仲野徹，「エピジェネティクス　―新しい生命像をえがく」，岩波新書(2014)　※一部キーワードに関係するデータ例を以下に（過去トピックの再掲データ含む）。

田嶋正二編，「エピジェネティクス　その分子機構から高次生命機能まで」，化学同人(2013)
太田邦史，「エピゲノムと生命」，講談社ブルーバックス(2013)
RCSB PDB 2014/07/29 新規公開データより：4qeo crystal structure of KRYPTONITE in complex with mCHH DNA, H3(1-15) peptide and SAH　※同研究で他に4qen，4qep
構造生物学： DNAメチルトランスフェラーゼの自己阻害と活性化（Nature ハイライト，2015/01/29）　※PDBデータ4U7P・4U7T。
DNAメチル化が細胞分裂を経ても維持される仕組みを解明（Nature 特集記事，2014/07/24）
日本エピジェネティクス研究会｜役に立つリンク集
今月の分子 007: ヌクレオソーム（Nucleosome）（PDBj，2000/07）｜ 139: DNAメチルトランスフェラーゼ（DNA Methyltransferase, DNAメチル基転移酵素）（2011/07）
エピジェネティクス - Wikipedia ∥ Epigenetics
DNAメチル化阻害剤アザシチジン（本サイト）｜元素・分子が登場する本を読もう！
- 最悪性脳腫瘍が腫瘍をつくるメカニズムを解明　特殊なDNAの修飾が腫瘍形成を支配する（東京大学，2014/10/09）　※“5hmCは、脳腫瘍が腫瘍をつくるために必須であることを世界で初めて発見”。

PDBデータ 1aoi（ヌクレオソーム）ほか

p.49 ヌクレオソーム：PDBデータ 1aoi（ヌクレオソーム）　ヒストンH2A選択　H2B選択　H3選択　H4選択　［Nucleosome - Wikipedia，Histone - Wikipedia］
p.52 ヒストンH3のアセチル化 H3K9ac：PDBデータ 4lka（ヒストンアセチルトランスフェラーゼとヒストンH3〈H3K9ac含む〉）　ALY（アセチルリシン）選択　［Acetylation - Wikipedia］
p.61 DNAのメチル化：PDBデータ 4da4（DNAメチルトランスフェラーゼ DNMT1；ヘミメチル化 CpG DNAが結合）　メチル化シトシンの塩基選択　［Methyltransferase - Wikipedia，DNMT1 - Wikipedia］
同：PDBデータ 4qeo（ヒストンリシン-N-メチルトランスフェラーゼ〈KRYPTONITE〉；mCHH DNA, H3(1-15) ペプチド，SAHとの複合体）　メチル化シトシンの塩基選択
p.62 ヒドロキシメチル化シトシン（DNA）：PDBデータ 4hli*（ヒドロキシメチル化シトシンを含むDNA）　ヒドロキシメチル化シトシン（5hmC）選択 → 核酸塩基は４つだけではない（Chem-Station，2012/07/13）　［5-Hydroxymethylcytosine - Wikipedia］
p.68 アザシチジン：アザシチジン（azacytidine）　※シチジン（cytidine）のCがNに置き変わった構造そのNを選択　［Azacitidine - Wikipedia］
p.122 ビスフェノールA ほか：ビスフェノールA（bisphenol A）｜ 17β-エストラジオール（17β-estradiol；エストロゲンの例）｜葉酸（ビタミンM） → 環境ホルモンとして疑われている化合物の例（本サイト）／水溶性ビタミンと脂溶性ビタミン

バックボーン　二次構造
DNA/RNA（ATGCU，backbone）
全選択　タンパク質選択　リガンド選択　水分子表示
DNA/RNA選択　同backbone選択

空間充填　球棒　球30％　球60％　スティック　針金
アミノ色　Chain色　CPK色　∥　Jmol色　Rasmol色
リガンドの元素記号表示
酸性・中性・塩基性区別　極性・非極性区別
疎水性インデックス順　I/O値順（特性基 R）　等電点順
コンホメーション選択性（αヘリックス・βストランド）
水素結合表示
S-S結合表示（太）　S原子（Protein中）空間充填
ドット表面表示　α炭素ラベル表示　回転
背景・黒　灰　白　紺

1aoi

RCSB PDB 2014/05/28 新規公開データより：4cqh Structure of Infrared Fluorescent Protein IFP2.0

PDBデータ 4cqh（赤外蛍光タンパク質IFP2.0）

4cqh
同PDBsumデータ 4cqh_LBV$

バックボーン　二次構造
全選択　タンパク質選択　リガンド選択
空間充填　球棒　球60％　スティック　針金
アミノ色　Chain色　CPK色　∥　Jmol色　Rasmol色
リガンドの元素記号表示
酸性・中性・塩基性区別　極性・非極性区別
疎水性インデックス順　I/O値順（特性基 R）　等電点順
コンホメーション選択性（αヘリックス・βストランド）
水素結合表示
S-S結合表示（太）　S原子（Protein中）空間充填
ドット表面表示　α炭素ラベル表示　回転
背景・黒　灰　白　紺

ビリベルジンが結合した赤外蛍光タンパク質IFP2.0 4cqhのPDBsumデータ

今月の分子 No.174: GFP様たんぱく質（GFP-like Proteins）（PDBj，2014/05）｜ Molecule of the Month（PDB）

PDBデータ 1g7k（GFP様たんぱく質 dsRED）

RCSB PDB 2014/06/03 新規公開データより：3wct The structure of a deoxygenated 400 kda hemoglobin provides a more accurate description of the cooperative mechanism of giant hemoglobins: Oxygenated form

PDBデータ 3wctの24量体（Chain A-H×3；チューブワームの一種サツマハオリムシの巨大ヘモグロビン）

3wctの24量体#
チューブワーム由来1yhu
チューブワーム由来1yhu（左）とヒトヘモグロビン1hho（4量体；右）

バックボーン　二次構造
全選択　タンパク質選択　リガンド選択
ヘム選択　Fe選択　酸素O₂選択
空間充填　球棒　球60％　スティック　針金
アミノ色　Chain色　CPK色　∥　Jmol色　Rasmol色
リガンドの元素記号表示
酸性・中性・塩基性区別　極性・非極性区別
疎水性インデックス順　I/O値順（特性基 R）　等電点順
コンホメーション選択性（αヘリックス・βストランド）
糖鎖別着色（#印のみ）：Gal，α-Glc，β-Glc，Man，Fuc，Xyl，Sia，GalNAc，GlcNAc，GlcA
水素結合表示
S-S結合表示（太）　S原子（Protein中）空間充填
ドット表面表示　α炭素ラベル表示　回転
背景・黒　灰　白　紺

チューブワーム由来1yhuとサツマハオリムシ由来3wct（糖鎖含む）のヘムの並び方の違い

※チューブワーム由来1yhuとサツマハオリムシ由来3wctのアミノ酸配列比較（何れもChain A） → その他の生物を含めた配列比較
001-050

チューブワーム

Ala

Cys

Ala

Met

Leu

Glu

Arg

Ala

Lys

Val

Lys

Asp

Glu

Trp

Ala

Lys

Ala

Tyr

Gly

Ile

Gly

Ala

Arg

Ser

Lys

Phe

Gly

Asp

Ala

Leu

Trp

Arg

Asn

Val

Phe

Asn

Tyr

Ala

Pro

Asn

Ala

Arg

Asp

Ile

Phe

Glu

Ser

Val

Asn

サツマハオリムシ

Asp

Cys

Asn

Ile

Leu

Gln

Arg

Leu

Lys

Val

Lys

Met

Gln

Trp

Ala

Lys

Ala

Tyr

Gly

Phe

Gly

Thr

Glu

Arg

Ala

Lys

Phe

Gly

Asn

Ser

Leu

Trp

Thr

Ser

Ile

Phe

Asn

Tyr

Ala

Pro

Asp

Ala

Arg

Asp

Leu

Phe

Lys

Ser

Val

Lys

051-100

チューブワーム

Ser

Lys

Asp

Met

Ala

Ser

Pro

Glu

Phe

Lys

Ala

His

Ile

Ala

Arg

Val

Leu

Gly

Leu

Asp

Arg

Val

Ile

Ser

Met

Leu

Asp

Asn

Gln

Ala

Thr

Leu

Asp

Ala

Asp

Leu

Ala

His

Leu

Lys

Ser

Gln

His

Asp

Pro

Arg

Thr

Ile

Asp

サツマハオリムシ

Ser

Glu

Asp

Met

Arg

Ser

Pro

Gln

Phe

Lys

Ala

His

Ile

Ala

Arg

Val

Ile

Gly

Leu

Asp

Arg

Val

Ile

Ser

Met

Phe

Asp

Asn

Glu

Asp

Ala

Leu

Asn

Ala

Asp

Leu

Glu

His

Leu

Lys

Ser

Gln

His

Asp

Pro

Arg

Gly

Leu

Asp

101-

チューブワーム

Pro

Val

Asn

Phe

Val

Phe

Arg

Lys

Ala

Leu

Ile

Ala

Thr

Val

Ala

Gly

Thr

Phe

Gly

Val

Cys

Phe

Asp

Val

Pro

Ala

Trp

Gln

Gly

Cys

Tyr

Asn

Ile

Ala

Lys

Gly

Ile

Thr

Gly

Ser

Asp

Ala

サツマハオリムシ

Ala

Leu

Asn

Phe

Val

Phe

Gly

Lys

Ala

Leu

Phe

Ala

Thr

Val

Gly

Gln

Phe

Gly

Val

Cys

Phe

Asp

Leu

Pro

Ala

Trp

Glu

Ser

Cys

Tyr

Lys

Val

Ile

Ala

Met

Gly

Ile

Thr

Gly

Asn

Asp

Met

Phe

Ser

Cover Story：脂質との結託：結合した脂質が膜タンパク質の機能を調節する仕組み（Nature，2014/06/05）

Membrane proteins bind lipids selectively to modulate their structure and function（Nature，2014/06/04）

PDBデータ 4nh2のChainA・D・F（アンモニアチャネル AmtB；ホスファチジルグリセロールが結合）

Structural View of HIV/AIDS: A Video Challenge for High School Students（RCSB PDB）｜ 2014 Competition Winners Announced　※Video 11で利用されている阻害剤リトナビルを含むHIVプロテアーゼ1hxwを以下に。

HIVとエイズ（本サイト） | 別トピック

PDBデータ 1hxw（HIVプロテアーゼ；阻害剤リトナビルが結合）

1hxw　同PDBsumデータ 1hxw_RIT$
リトナビル（ritonavir，RTV）　［Ritonavir - Wikipedia］

参考：HIV-1プロテアーゼ1mui（ロピナビル結合）と1rl8（リトナビル結合）のPDBsumデータ　→ 別トピック

最近読んだ本から：木田敏之，『ドーナツ型オリゴ糖の穴を用いて分子を捕まえる』，「ドーナツを穴だけ残して食べる方法」（大阪大学出版会，2014）収載　※p.158 図7-8のγ-シクロデキストリンポリマーによるPCBの除去を参考にPCBの一種を取り込んだγ-シクロデキストリン構造を以下に。｜同書文庫版（日経ビジネス文庫，2019年刊）

PCB 169（3,3',4,4',5,5'-HxCB）が入り込んだγ-シクロデキストリン

γ-シクロデキストリン
γ-シクロデキストリン＋PCB 169（3,3',4,4',5,5'-HxCB）　γ-CD選択
参考（γ-シクロデキストリンが結合したタンパク質例）：1d3c ｜同PDBsumデータ 1d3c_gCD$（3つ含まれるγ-シクロデキストリンのうち GLC 692(A)-GLC 699(A)）

PCB 169（3,3',4,4',5,5'-HxCB）が入り込んだγ-シクロデキストリン

「生活環境化学の部屋」ホームページ｜ Jmol版「分子の学習帳」