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論文

Control of self-assembling processes of polyamidoamine dendrimers and Pd nanoparticles

田中 宏和*; 橋本 竹治; 小泉 智; 伊東 秀明*; 中 建介*; 中條 善樹*

Macromolecules, 41(5), p.1815 - 1824, 2008/03

 被引用回数:8 パーセンタイル:26.92(Polymer Science)

ポリアミンデンドリマーのメタノール溶液と酢酸パラジウムのDMF溶液を混合した際に生ずるデンドリマーの分子集合体の自己組織化機構及び同集合体をテンプレートとしてその中に形成されるパラジウムナノ微粒子の自己組織化機構を解明するとともに、これら自己組織化構造のデンドリマーの世代数及びデンドリマーの濃度依存性を解明した。

論文

Synthesis of pinguisane-type sesquiterpenoids acutifolone A, pinguisenol, and bisacutifolones by a Diels-Alder dimerization reaction

椎名 淳一*; 及川 雅隆; 中村 建介; 小畠 りか*; 西山 繁*

European Journal of Organic Chemistry, 2007(31), p.5190 - 5197, 2007/11

 被引用回数:20 パーセンタイル:50.24(Chemistry, Organic)

中期計画において推進されているDNA修復機構の解明が進展した段階で、DNA修復機構に働きかける薬物の合成が重要となる。このような生理機能に作用する化学物質の合成を効率よく行うためには理論科学計算による反応生成物の推定が有効な手段となる。この論文ではPinguisane型のセスキテルペノイド、acutifolone A, pinguisenolから向山アルドール反応をキーステップとし、分子間ディールスアルダー反応により、bisacutifolone A及び、Bが合成された。理論化学計算によりこの2量化プロセスは最も低い遷移状態を経由して立体選択的に進行しており、実験的な生成物が的確に予測された。

論文

BAAQ; An Infrastructure for application integration and knowledge discovery in bioinformatics

Gong, X.*; 中村 建介; 由良 敬; 郷 信広

IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, 11(4), p.428 - 434, 2007/07

 被引用回数:3 パーセンタイル:27.87(Computer Science, Information Systems)

グリッドコンピューティングの出現により、バイオインフォマティクスで普通に用いられる公共データベース,解析ツール及びワークフローを共有しながら研究をすることが可能となってきている。しかし、バイオインフォマティクス研究者にとっては、グリッドアプリケーションはまだまだ困難である。ここでは、バイオインフォマティクス解析をグリッド上で可能とするシステム(BAAQ)を紹介し、公共データベースと解析ツール及びワークフローの共有化の可能性を議論する。特にワークフローの簡単な構築方法と、今までに構築したワークフローの中からどのようにして必要なワークフローを検索するかを示す。そのうえで実問題への適用例を示す。

論文

Combined in situ and time-resolved SANS and SAXS studies of chemical reactions at specific sites and self-assembling processes of reaction products; Reduction of palladium ions in self-assembled polyamidoamine dendrimers as a template

田中 宏和*; 小泉 智; 橋本 竹治; 伊東 秀明*; 佐藤 正秀*; 中 建介*; 中條 善樹*

Macromolecules, 40(12), p.4327 - 4337, 2007/06

 被引用回数:31 パーセンタイル:67.13(Polymer Science)

非水溶液溶媒中における第一世代ポリアミンデンドリマー(G1-NH$$_{2}$$)/酢酸パラジウム混合系に対して、パラジウム微粒子及びデンドリマー微粒子集合体の自己組織化機構を明らかにした。自己組織化過程は、酢酸パラジウムのモル濃度とG1-NH$$_{2}$$の1級アミンのモル濃度比を一定値3.3に固定した条件下で、二種の安定な溶液(酢酸パラジウムのDMF溶液とG1-NH$$_{2}$$のメタノール溶液)をあらかじめ調整した後それらを混合することによりもたらされた。混合後に発生するデンドリマーの自己組織化並びに化学反応に誘起されたパラジウム原子の自己組織過程は、中性子小角散乱及びX線散乱法を用いてその場観察した。その結果、デンドリマー分子集合体の自己組織化がまず起こること、この分子集合体が引き続き起こるパラジウムイオンの還元とパラジウム原子のナノ微粒子への自己組織化の鋳型(テンプレート)の役割を演じ、微粒子の寸法を制御していることを発見した。

論文

A Combined small-angle scattering study of a chemical reaction at specific sites and reaction-induced self-assembly as a problem in open non-equilibrium phenomena

橋本 竹治; 田中 宏和*; 小泉 智; 中 建介*; 中條 善樹*

Journal of Applied Crystallography, 40(s1), p.s73 - s77, 2007/04

 被引用回数:16 パーセンタイル:83.45(Chemistry, Multidisciplinary)

非平衡解放系の一現象として、パラジウムアセテートのN,N-ジメチルフォルムアミド溶液と第二世代ポリアミドアミンデンドリマーのメタノール溶液を混合,加熱したときに発生する特異場で化学反応と反応生成物の自己組織化過程に生ずる散逸構造の時間発展に関する小角散乱研究を発表する。

論文

Starting point to molecular design; Efficient automated 3D model builder Key3D

水谷 実穂*; 中村 建介; 市瀬 多鶴子*; 板井 昭子*

Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 54(12), p.1680 - 1685, 2006/12

中期計画で推進中のDNA修復システムの解明が進みこれに関与するタンパク質の構造が明らかになった段階で、DNA修復関連タンパク質に作用するような低分子化合物の設計が重要なステップとなると考えられる。こうした創薬デザインにおいて、平面分子式から3次元構造を構築するプロセスは重要である。われわれはディスタンスジオメトリ法とMMFF力場による構造最適化を併せた新しい3次元構造構築プログラムKey3Dを開発した。598の結晶構造によりKey3Dプログラムの高い性能が示された。フレキシブルフィッティングによるテストではKey3Dにより生成した構造の88%が結晶構造に対して十分な精度(RMSD$$<$$0.6${AA}$)を示した。これらの結果はKey3Dの分子設計における高い実用性を示している。

論文

Function and molecular evolution of multicopper blue proteins

中村 建介; 郷 信広

Cellular and Molecular Life Sciences, 62(18), p.2050 - 2066, 2005/09

 被引用回数:209 パーセンタイル:86.82(Biochemistry & Molecular Biology)

マルチ銅ブルー蛋白質(MCBP)は銅イオンの特徴的な酸化還元機能を利用するマルチドメイン蛋白質である。MCBPはドメインの構成と機能により大きく3つのグループに分類されている。(1)2ドメインの亜硝酸還元酵素タイプ, (2)3ドメインのラッカーゼタイプ, (3)6ドメインのセルロプラスミンタイプである。(2)と(3)を合わせてマルチ銅オキシダーゼ(MCO)とも呼ばれる。近年のゲノム解析の急速な進展に伴い、おもにバクテリアゲノムよりMCBPドメインを含む幾つかの新しいタイプの蛋白質が見いだされている。このレビューではこれらの新しいタイプの蛋白質を中心にMCBPに関する近年の機能と構造の研究を紹介する。レビューの後半ではわれわれがMCBPファミリーの共通祖先と同じタイプであることを提唱している2ドメインのMCBPを中心に紹介する。

口頭

Prediction of metal-binding sites from high-throughput metalloproteomics data

中村 建介; 由良 敬; 郷 信広

no journal, , 

ゲノムプロジェクトからの情報量は年々加速度的な勢いで増えつつあるが、機能未知の遺伝子の同定は時間のかかるプロセスでありそれほど進んでいない。このため、バイオインフォマティクス手法の改良によりこの解析速度を推進することが期待されている。金属結合性タンパク質はタンパク質の中で重要なグループを形成し、既知のタンパク質の約半数が金属と結合しているとも言われている。「どの」金属が「どこ」に「いくつ」結合するかという情報はタンパク質の機能の解明に非常に役立つと考えられる。最近になってタンパク質の結合する金属イオンの種類と量を実験により高速に測定する方法が報告されている。実験とバイオインフォマティクス解析を組合せることにより、未知の金属結合サイトの予測、ひいては金属結合蛋白質の機能の予測に繋げられる可能性がある。この研究では、遷移金属を結合することが実験的に調べられたタンパク質のバイオインフォマティクス解析による、金属結合にかかわるアミノ酸残基の予測方法について報告する。

口頭

Prediction of metal-binding sites for high-throughput metalloproteomics data

中村 建介; 由良 敬; 郷 信広

no journal, , 

タンパク質のアミノ酸配列に関する情報はゲノムプロジェクトの進展により爆発的な勢いで増加しつつあるが、既に知られているタンパク質と類似性を持たない配列の機能の同定は進んでいない。実験による機能の同定は大変な労力を要するため、バイオインフォマティクス手法の改良によりこの解析速度を促進することが期待されている。その際、多くのタンパク質が金属と相互作用することにより機能を発現するため、アミノ酸配列から結合する金属の種類と数,部位を推定することができればタンパク質の機能解明に大きく貢献できると考えられる。今回の発表では実験的に遷移金属が結合するとわかっている構造未知のアミノ酸配列について、類似のアミノ酸配列群から抽出される進化的な情報を用いて金属結合部位の予測を行った結果を報告する。相同性のあるタンパク質立体構造上の対応する残基の位置関係の情報を加えることによって予測の絞り込みを行うことができる。まず遷移金属を結合する立体構造が既に解かれているタンパク質について予測の精度を検証し、ついで金属の結合する場所が全く未知のタンパク質について金属結合部位の予測を行った。

口頭

遷移金属結合サイトデータベースの構築

中村 建介

no journal, , 

地球上の生物は環境中に存在する金属元素を巧みに利用しながら進化してきた。特に鉄,亜鉛,銅,マンガン,ニッケル,コバルト,バナジウム,モリブデンなどの遷移金属は必須元素として生命を維持するうえで欠かすことのできない機能を有している。遷移金属元素の多くは特定の蛋白質の結合サイトに配位結合した状態で存在し機能を発現している。近年、ゲノム配列の解読や蛋白質の機能解析の進展に伴い、生体内の微量元素の働きの重要性が再認識されつつある。遷移金属の機能と言っても、蛋白質構造の安定化や酸化還元による電荷移動媒体としての役割,触媒機能など多岐に渡るが、ゲノム配列上に記述された蛋白質をコードする遺伝子のすべてについて遷移金属結合の有無や、金属結合サイトの立体構造及び機能の詳細が明らかとなっているわけではない。遷移金属の生体内での役割についてより深い理解を得ることを目的として、PDB蛋白質立体構造データベース中にある遷移金属機能性サイトを網羅的に分類することを試みた。今回は分類の方法と作成したソフトウェア、既に分類を行ったデータと得られた知見について発表する。

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