Monday, July 20, 2009, 05:00 AM
Gaussian 09 の機能が上がったので、GaussView 5.0 がリリ−スされました。
GaussView 5.0 の Gaussian 08 の解析デ−タの画像処理に、機能が加わっている。ポテンシャルエネルギ−表面が解析できる。従来のやり方だと、専門の研究室で、ソフトウェアが開発されていて、それがないと解析できなかった物理量が多かったのです。たしかに、Gaussian 09 で、一次的な計算値がでるのですが、今までは、総合的に、化学構造として、解析できなかったので、利用できなかったケ−スが多かったのです。
ただ、簡単に GaussView 5.0 が利用できるものではないので、かなりのトレ−ニングをつむ必要があると思う。このような、教育的なしくみを作らないと、高価なソフトを使い切れないと思います。
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( 2.9 / 299 )Wednesday, June 28, 2006, 10:52 AM
アミノ酸一次シ−クエンスの情報から、タンパク質の高次構造を予測することを、ホモロジ−モデリング解析という。ひとつのタンパク質を、いくつかのグル−プ、部品にわけて、そのシ−クエンスのホモロジ−を、タンパク X 線構造のデ−タベ−ス PDB から探し出して、つなぎあわせることをする。かなりの熟練を要するといわれている。
しかし、リガンドが結合する部位をシミュレ−ションするのに、あまりにも、構造変化の自由度が大きく、分子力学ポテンシャルを使った、エネルギ−最適化計算で、収束しないといわれています。ただ、simulated annealing や、NMR 解析の情報をインプットして、distance geometry 法で、タンパクの構造は精密に解析できるようになるといわれている。何らかの実験デ−タを頼りにして、座標最適化計算をする必要がある。
このように、精密なタンパクの構造は、X 線構造解析、NMR 法などの、実験的な手段を用いることが、望ましい。個別の研究室で、装置をそろえるのは無理があるので、国レベルでの研究になっている。このような、構造最適化計算に、量子化学的な方法をどのように、絡ませるかは、今後の課題です。タンパクの原子の座標の位置がわかっても、そのタンパクの化学的、生化学的な性質が解析できたわけではないのです。最終的には、量子化学的な解析が必要であると思う。
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( 3 / 1427 )Wednesday, June 21, 2006, 06:07 PM
半経験的な分子軌道法、非経験的な分子軌道計算にしろ、タンパクの量子化学計算が行われている。共通の欠点がある。タンパクは、水分子を内部、外部に配置して、その高次構造が構築されていると考えられている。その水分子は、温度因子がああ効く、とどまってはいない。実際に、タンパク X 線構造解析では、水分子由来と思われる、多くの酸素原子の電子密度が見つかっている。
とくに、活性部位における水分子の動的な役割は、リガンド結合を考える上で、欠くことのできないことだ。水分子によって、新しいタンパク表面、活性部位の構造を形成されていると言っても過言ではない。このような、動的な水分子の座標を追跡、解析することは、分子軌道法ではできない。現在では、そのような計算法は、量子化学のテ−ブの上ではよいが、実際の生物学的な性質を説明できないであろう。まったくの無意味ではないが。少なくとも、座標最適化計算の結果は、ほとんど信頼性がないだろう。
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( 3 / 1050 )Thursday, June 15, 2006, 05:28 PM
MOPAC, Gaussian 03 量子化学計算ソフトの価格が、民間企業では、かなり高価になってきたようだ。大きな企業でも、数多くのセットを購入するわけではないので、高価になるのでしょう。
また、このような高価なソフトを使いこなす研究員も確保しなければならず、民間企業の研究所では、新入社員の教育に熱心なようです。分子設計では、必ず必要なものなので、そろえなくてはならないのです。しかしながら、MOPAC などの半経験的な分子軌道計算で計算した結果を評価するのが、難しいわけです。ふたたび、非経験的な計算でやらなければならないからです。ONIOM のように、部分的に経験的計算を含めて、全体で非経験的計算をやれば、よいのではないでしょうか。理論計算といっても、実験事実が計算できるものではなく、事実を理解するために、計算するわけですから、正確な計算と解釈が必要になるのです。
しばらく、MOPAC については、話しが聞こえてこなかったのですが、日本の量子化学研究ではどのような扱いになっているのでしょうか。いままで、Gaussian 03 を使い、ab initio 計算がすべてであると考えてきたので、MOPAC の計算結果をどのように評価するかは、難しい問題です。ただ、MOPAC の価格が高価になったのには、驚いています。
Gaussian 03 site
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( 3 / 1094 )Thursday, June 15, 2006, 11:50 AM
日本の大学で、量子化学の学生の卒業は少ないので、産業界には専門家は少ないようです。当社は、量子化学計算による物性解析の受託の開始をしました。企業の研究所では、オンデマンドの要求が多いのですが、実際はすぐには、対応できない状況です。機材と人材をそろえて、稼動させるまで、時間がかかります。不慣れな研究員の解析では、解析を誤る可能性が高いので、外部発注で確認しておく必要があるでしょう。
可視、紫外スペクトル計算、分子軌道解析、水素結合解析、NBO 解析など、多くのメニュ−があり、結果をすべて画像に出力して、企業内研究所、学会などのプレゼンテ−ションに使えるようにしました。
非経験的分子軌道計算プログラム、Gaussian 03, Gamess, Hondo などを使いこなしています。構造解析に特化したシステムを保持しています。画像処理プログラムは、あまた多く用意していますので、多様なニ−ズに答えられます。
物性解析受託サ−ビス
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