担当:県立新潟女子短期大学・生活科学科生活科学専攻 本間善夫
図1〜9で関心のあるベスト3はどれですか? → メール作成・送信 ※アンケート回答は任意です(その他ブログを開設した場合なども是非連絡してください)! ★課題(A4で3頁以上)は2005/08/12までに提出!! (講義と旅の記録を作成開始) |
★ブラウザのお気に入り(bookmark)へ:このページのtop,「分子の形と性質」学習帳,Google
捕まえたカドミウムは離さない!!(メタロチオネインの部分構造例)
●:C,●:H,●:N,●:O,●S(Cysのチオール基),●Cd
★自己紹介に代えて:パソコンと分子表現の変遷,インターネット利用とホームページ開設の歩み,サイトの分子データが利用された例
※本文中の★印は,ローカルファイルですので参照できません
Chimeインストール | 図0 | 図1 | 図2 | 図3 | 図4 | 図5 | 図6 | 図7 | 図8 | 図9 | 参考Webサイト・文献
2日目午後のデモンストレーション | 2005年度のレポートを読んで
0. 分子モデル可視化ツールChimeのインストール ↑top
Chime version | Windows version | IE version | NetScape Version |
---|---|---|---|
Chime 2.6 SP6,SP5 | WinXP | 6.0SP1 | 4.75 and 4.79 |
Win2000 | 6.0SP1 and 5.5 SP2 | 4.75 and 4.79 | |
WinNT4 | 6.0SP1 and 5.5 SP2 | 4.75 and 4.79 | |
Chime 2.6 SP4 | WinXP | 6.0 | 4.75 and 4.79 |
Win2000 | 6.0 and 5.5 SP2 | 4.75 and 4.79 | |
WinNT4 | 6.0 and 5.5 SP2 | 4.75 and 4.79 | |
Chime 2.6 SP3 | Win2000 | 5.5 SP2 | 4.75 |
WinNT4 | 5.5 SP2 | 4.75 | |
Win98 | 4.0 and 5.0 | 4.75 | |
Win95 | 4.0 and 5.0 | 4.75 |
[1] IE5.0以上のブラウザでChimeのページにアクセスして最初に○の 登録 をクリックして以下のように利用者登録をします。一度登録すればその後は ログイン で他のプログラムのダウンロード等も可能です。
[2] *印のある■色の欄に必要事項を書き込み,国名なども選択をします。ユーザー名(メールアドレスでもよい)は記入したメールID宛てに後で送られてくるパスワードとペアでログイン時に使うものです。■色の欄には必ずチェックを入れ,一番下の 続行 ボタンを押します。
[3] 該当する専門分野などにチェックを入れて 続行 ボタンを押します。登録したユーザー名と与えられたパスワードでログインができたらメニューでChimeのページを選択して該当の機種・OSを確認して先に進み, START DOWNLOAD ボタンのあるページでダウンロードして,そのままインストールプログラムを実行します。インストールを開始するまで少し時間がかかるので注意してください。
インストールした後で,本ページからリンクしている各教材コンテンツが利用可能になります。
1. Chimeで見る分子 ※Chimeマニュアル ↑top
b) ブログで情報発信(ブログ開設希望者対象) ※ブログに関する書籍例(写真)
Googleによる情報検索
図0 有機分子の見方のコツ(簡便法),「パソコンで見る 動く分子事典」pp.15-26 ★(Miraikanフォーラム2005) ★
※参考:塗り絵による分子クイズ ,生体分子のかたちの不思議
図0付a 結合の手の数(原子価;配位結合やイオン結合ができる場合に注意〔例:NH4Cl〕);上から炭素,窒素,酸素 ★
※後出の生体分子のPDB形式データでは多重結合も単結合で表示され,H原子が省略される場合が多いことに注意
図0付b 第1イオン化エネルギーと電気陰性度 ★
図1 二酸化炭素と水の振動(それぞれ上から全対称伸縮振動,逆対称伸縮振動,変角振動)とそれを引き起こす赤外線の波数の実測値と計算値。 ★
※参考:電磁波(光)の波長とエネルギー ★
図1付a 4原子分子における分子内振動の種類(分子計算の概要参照)
伸縮振動の例
変角振動の例
ねじれ振動
※参考:分子科学研究所 編,「分子科学者がいどむ12の謎」,p.140,化学同人(2005) ★ ★
図1付b バクテリオロドプシン中のall-trnas-レチナールの構造変化例(酸素原子は省略)→ 詳細
※PDBデータ1r2nから抜粋作成したアニメーション(表示時間の長いカットは,環のねじれに変化が見られる構造)
図2 甘味物質を比較できるコンテンツにおけるアスパルテームの表示。
図3 「水溶性ビタミンと脂溶性ビタミン」におけるL-アスコルビン酸の疎水ポテンシャル表示。
図4 Chimeによるタンパク質の表示例(PDBデータの6rsa;PDBのデータIDは4文字の数字とアルファベットで表記される)。左の空間充填表示を右のような二次構造表示にすることで立体構造の特徴が明確になる(━は水素結合)。
※hydropathy indexは以下を参照;Kyte and Doolittle, J. Mol. Biol., 157, 105-132(1982)
アミノ酸
分子式
CAS番号
疎水性インデックス
log P
酸性・塩基性
極性・非極性
等電点
Arg
R
アルギニン
H2N(=NH)NHC3H6CCH(NH2)COOH
74-79-3
-4.5
-4.20
塩基性
極性(塩基性)
10.76
Lys
K
リシン
H2N(CH2)4CH(NH2)COOH
56-87-1
-3.9
-3.05
塩基性
極性(塩基性)
9.74
Asp
D
アスパラギン酸
HOOCCH2CH(NH2)COOH
56-84-8
-3.5
-3.89
酸性
極性(酸性)
2.77
Asn
N
アスパラギン
H2NCOCH2CH(NH2)COOH
70-47-3
-3.5
-3.82
中性
極性(中性)
5.41
Glu
E
グルタミン酸
HOOCCH2CH2CH(NH2)COOH
56-86-0
-3.5
-3.69
酸性
極性(酸性)
3.22
Gln
Q
グルタミン
H2NCO-CH2CH2CH(NH2)COOH
56-85-9
-3.5
-3.64
中性
極性(中性)
5.65
His
H
ヒスチジン
H2NCH[CH2(C3H3N2)]COOH
71-00-1
-3.2
-3.32
塩基性
極性(塩基性)
7.59
Pro
P
プロリン
(C4H8N)-COOH
147-85-3
-1.6
-2.54
中性
非極性(疎水性)
6.30
Tyr
Y
チロシン
HO(C6H4)CH2CH(NH2)COOH
60-18-4
-1.3
-2.26
中性
極性(中性)
5.66
Trp
W
トリプトファン
(C8H6N)-CH2CH(NH2)COOH
73-22-3
-0.9
-1.05
中性
非極性(疎水性)
5.89
Ser
S
セリン
HOCH2CH(NH2)COOH
56-45-1
-0.8
-3.07
中性
極性(中性)
5.68
Thr
T
トレオニン
CH3CH(OH)CH(NH2)COOH
72-19-5
-0.7
-2.94
中性
極性(中性)
6.16
Gly
G
グリシン
H2NCH2COOH
56-40-6
-0.4
-3.21
中性
非極性(疎水性)
5.97
Ala
A
アラニン
CH3CH(NH2)COOH
56-41-7
1.8
-2.85
中性
非極性(疎水性)
6.00
Met
M
メチオニン
CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH
63-68-3
1.9
-1.87
中性
非極性(疎水性)
5.74
Cys
C
システイン
HSCH2CH(NH2)COOH
52-90-4
2.5
-2.49
中性
極性(中性)
5.07
Phe
F
フェニルアラニン
(C6H5)CH2CH(NH2)COOH
63-91-2
2.8
-1.38
中性
非極性(疎水性)
5.48
Leu
L
ロイシン
(CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH
61-90-5
3.8
-1.52
中性
非極性(疎水性)
5.98
Val
V
バリン
(CH3)2CHCH(NH2)COOH
72-18-4
4.2
-2.26
中性
非極性(疎水性)
5.96
Ile
I
イソロイシン
C2H5CH(CH3)CH(NH2)COOH
73-32-5
4.5
-1.70
中性
非極性(疎水性)
6.02
※log PはOn-Line Log P Calculation掲載の実験値
※極性・非極性はChimeのProtein選択様式と関連(参考ページ)
図5 表1のアミノ酸の親水性・疎水性等によるタンパク質の色分け例(エストロゲン受容体1ereのChain A)
《上》左から,二次構造(後述),疎水性インデックス順,log P値順表示
《下》左から, 酸性・中性〈芳香族〉・塩基性アミノ酸区別,極性・非極性区別,表示.等電点順表示
※PDBコード順データリスト,PDBデータのLigand結合部位(マニュアル)などで各表示可能
※参考:PDBデータの形式と座標データの抽出(Chimeは原子種と座標データだけから様々な分子情報を表示)
※任意のPDBデータについて同様の表示をするにはPDBデータを詳細に見るためにを参照
図6 DNAとタンパク質を含むPDBデータ1a02の構造の秘密(PDBデータのLigand結合部位で作成)。右表はChain Fのアミノ酸配列。
※参考:BCAAその2;Leucine Zipperを含むタンパク質例(PDBデータ1a02より)
図7 PDBデータ1hbpのリガンドであるレチノールとそのSITE(右)。左はタンパク質全体で,SITE部分のみスティックでドット表面表示。
図8 分子シャペロニン(分子シャペロンの代表例)PDBデータ1gru(そのGroES部分) ★ ★
図9 世界最小のタンパク質シニョリン1uao
【参考Webサイト・文献】 ↑top
※Google Earthで見た鳥取市(Google Mapsも参照)
a) 電子情報の有用性(「分子事典」と「生活環境化学の部屋」サイトの舞台裏)
Webページ「生活環境化学の部屋」用のデータフォルダ
※参考:本間善夫,『インターネットによる知の共有の試み』,化学,2000年5月号,化学同人
短い集中講義の中で,Chimeの使い方と分子の見方,インターネットやPCの利用方法など,盛り沢山に話したこともあって,説明不十分なところもあったと思いますが,『Chimeデータ集の中から低分子・生体高分子をそれぞれ1つずつ選んで画像とともに説明を加える』という課題に取り組んでもらいました。以下に全体的な感想を列挙しますので,今後の参考にしてもらえたらと思います。他の教科のレポートとも共通する部分も多いでしょう。
※少し畑違いの分野の文章ですが,引用部分の文字色を変えるなどした以下を少し参考にしてください。 → 生命を考える家庭科
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