Ghemical ver.2.00 ﾕｰｻﾞｰﾏﾆｭｱﾙ 著作権(C)2001年 ･ Christopher Rowley､Tommi Hassinen｡ 目次 1.初めに 1.1 ver.1.00との違い 2.ﾕ-ｻﾞ-ﾏﾆｭｱﾙ 2.1.分子力学ﾓﾃﾞﾙ化 2.1. 1.ｸｲｯｸｽﾀｰﾄ:ｴﾀﾝのﾓﾃﾞﾙ化 2.1. 2.3D表示の変更 2.1. 3.水素追加ﾂ-ﾙ 2.1. 4.構造最適化 2.1. 5.原子と結合のﾗﾍﾞﾙ付け 2.1. 6.書式ﾂｰﾙ 2.1. 7.計測ﾂｰﾙ 2.1. 8.ﾋﾞｼﾞｭｱﾙ化ﾂ-ﾙ 2.1. 9.分子力学 2.1.10.分子力学ﾋﾞｭｰﾜｰ 2.1.11.配座探索ﾂ-ﾙ 2.1.12.1D､2Dｴﾈﾙｷﾞ/ねじれ図 2.1.13.入力ﾃﾞｰﾀﾋﾞﾙﾀﾞｰ 2.1.14.螺旋構造ﾋﾞｼﾞｭｱﾙ化ﾂ-ﾙ 2.1.15.ﾀﾞｲｱﾛｸﾞのｾｯﾄｱｯﾌﾟ 2. 2.付録1:ｱﾐﾉ酸略称表 2. 3.付録2:入出力ﾌｧｲﾙﾀｲﾌﾟ 3.参照 1.初めに GhemicalはGNU GPL の下で作られている計算化学のｿﾌﾄｳｪｱﾊﾟｯｹｰｼﾞです｡完全なｿｰｽｺｰﾄﾞがﾊﾟｯｹｰｼﾞで入手可能で､ﾕｰｻﾞｰはﾊﾟｯｹｰｼﾞを自由に使うことができ､修正することができます｡ﾊﾟｯｹｰｼﾞの名称がおかしいと思ったら間違えていると言うことができ､穏やかな方法で意見を言うことができます(Gnumericは優れた表計算ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑですが滑稽な名称が付けられていることがあるのが原因です)｡ このﾏﾆｭｱﾙはGhemical ver.2.00の使い方を記しており､ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑの主な機能を書いています｡ 主な使い方はﾒｲﾝﾒﾆｭｰとﾒｲﾝﾂｰﾙﾊﾞｰです｡ ﾒｲﾝﾒﾆｭｰで機能を取り扱っているのは次の項目です｡ ･ ﾌｧｲﾙ:新しいﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄを作り､ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄをﾌｧｲﾙから開き､ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを終了します｡ ･ ﾍﾙﾌﾟ:Aboutﾎﾞｯｸｽと､このﾏﾆｭｱﾙを表示します｡ ﾒｲﾝﾂｰﾙﾊﾞｰのﾎﾞﾀﾝはﾏｳｽﾂｰ-ﾙﾎﾞﾀﾝであり､ﾎﾞﾀﾝを押して､ﾓﾃﾞﾙを扱う操作を決定します｡ﾏｳｽの左ﾎﾞﾀﾝは常にﾏｳｽﾂｰﾙ操作を始めるﾎﾞﾀﾝです｡ﾂ-ﾙと操作は次の通り｡ ･ Draw : 原子や結合をﾓﾃﾞﾙに付加え､原子や結合のﾀｲﾌﾟを変更します｡ ･ Erase : ﾓﾃﾞﾙから原子や結合を取り除く ･ Select : ﾓﾃﾞﾙのうち選択した原子にﾏｰｸをつける｡既に選択されている原子を選択すると選択ﾏｰｸが消える｡ ･ Zoom : 3D表示の拡大/縮小を変更します｡ ･ Clipping : ｸﾞﾗﾌｨｯｸ表示の近遠切り抜き面を設定します｡? ･ Translate tools : 3D 表示をしている｢ｶﾒﾗ｣をtranslateします｡ ･ Orbital tools : 3D 表示を映しているｶﾒﾗを焦点を中心としてorbitさせる｡実際このﾂ-ﾙを使って3D表示の中で分子を回転させることができます｡｡ ･ Rotate tools : 3D 表示をしている｢ｶﾒﾗ｣を回転させる｡実際､このことは目の前の3D景色の中で見る人の頭を回していることになります｡慎重にこれらのﾂｰﾙを使用してください;単分子の場合､簡単にﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑが消えてすることがあります｡ ･ Measure:距離/角度/ねじりを計測します｡距離/角度/ねじりを定義するために原子をｸﾘｯｸします｡(Selectﾂ-ﾙと同様に)｡ これらの標準機能に加えて特別な機能を持ついくつかのﾂｰﾙがある ･ Select : Selectﾂｰﾙは原子の他に､不透明なｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄ(たとえば;(spotlight/color plane/color surface)を選ぶことができます｡｡透明/見えないｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄを選択します｡ためには､｢project view｣を使う必要があります｡ ･ Translate tools & Orbit tools : ﾂ-ﾙを使う前に､修飾ｷｰSHIFTを押すと､これらのﾂｰﾙは異なった動きをします｡この場合に､ﾂｰﾙは｢ｶﾒﾗ｣だけではなく現在選ばれているﾓﾃﾞﾙのｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄや原子ｾｯﾄに影響します｡ SHIFTとこれらのﾂｰﾙを使うと､ﾓﾃﾞﾙ中のｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄや原子/分子をtranslate/回転させることができます｡ SHIFT修飾ｷｰに加えてtranslateﾂ-ﾙには別の修飾ｷｰCTRLがあります｡これはﾂｰﾙにｶﾒﾗの座標軸の代わりにtranslateします｡ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄの内部座標軸を使うことになります｡したがってtranslateZﾂ-ﾙとｷｰSHIFT+Ctrlを同時に使うことによって､容易にｶﾗｰﾌﾟﾚｰﾝﾌﾞｼﾞｪｸﾄを使ってﾓﾃﾞﾙを｢scan｣することができます｡ 上記ﾄﾋﾟｯｸに加えて以下の些細な情報が役立つことがありまず｡ ･ ほとんどの表示で右ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを押すとpopup-menuが表示されます｡ ･ ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄのすべての個々の｢views｣はﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄの1つの｢notebook｣にｸﾞﾙｰﾌﾟ化されています;表示毎に｢page｣があります｡ 3Dｸﾞﾗﾌｨｯｸ表示はこのﾉｰﾄﾌﾞｯｸから取り外すことができます｡popup-menuの｢View｣ｾｸｼｮﾝを一覧してください｡｢detach｣ｵﾌﾟｼｮﾝを使って､同時に複数の表示を行なうことができます(一方で難しいこともありますが) ･ ﾒｲﾝｳｨﾝﾄﾞｳの下にﾃｷｽﾄ情報を表示するためのﾃｷｽﾄ表示ｴﾘｱがあります｡ ･ それが｢ｶﾒﾗ｣に接続されているため､素早くｶﾒﾗがtranslateしたり､回転するたびに自動的に､連動させているので､｢volume rendering｣ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄは他のｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄと違います｡ 1.1 ﾊﾞｰｼﾞｮﾝ1.00との違い ﾊﾞｰｼﾞｮﾝ1.00と最も違う点は､別個のMM/QM/簡素化ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄﾀｲﾌﾟが1種類のﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄﾀｲﾌﾟになっている点です｡ 計算のﾀｲﾌﾟはpopup-menuであったのが｢Compute/Setup…｣のﾀﾞｲｱﾛｸﾞから選ぶことになりました｡ 2. ﾕｰｻﾞｰﾏﾆｭｱﾙ 2.1 分子力学ﾓﾃﾞﾙ 2.1.1 ｸｲｯｸ･ｽﾀｰﾄ:ｴﾀﾉｰﾙのﾓﾃﾞﾙ化 このｾｸｼｮﾝは､Ghemicalを使って､簡単な分子(ｴﾀﾉｰﾙ)を構築するために必要な機能を紹介します｡ ｽﾃｯﾌﾟ1 Ghemicalを始めるに当たり､新しいﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄを開かなければなりません｡ このため､ﾌｧｲﾙﾒﾆｭｰをｸﾘｯｸし､｢New｣を選んでください｡ ｽﾃｯﾌﾟ2 左上のﾂｰﾙﾊﾞｰから｢Draw｣を選んでください｡ ﾄﾞﾛｰﾂｰﾙは､すべての結合と原子が追加される方法です｡ ｽﾃｯﾌﾟ3 原子/結合を分子に追加しはじめてください｡ 原子ﾀｲﾌﾟの既定値は炭素です｡ 原子を分子に追加するために､その原子を追加したい所でｼﾝｸﾞﾙｸﾘｯｸします｡ 2つの原子間の結合を描くために結合の初めの原子の所で左ｸﾘｯｸし､ﾏｳｽを2番目の原子にﾄﾞﾗｯｸﾞしてください｡次に､ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを離してください｡ 別な方法として既存の原子を左ｸﾘｯｸし､ﾏｳｽを2番目の原子を置きたい所にﾄﾞﾗｯｸﾞし､それからﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを離すことによって同時に原子と結合を作成することもできます｡ ｽﾃｯﾌﾟ4 現時点で炭素主鎖が作成されているので､未だ描かれていない酸素原子を追加することができます｡このｽﾃｯﾌﾟの後では､すべての重い(非水素)原子が用意されています｡ これをするために､最初に原子ﾀｲﾌﾟを炭素から酸素に変更しなければなりません｡ 画面の上方にあるﾂｰﾙﾊﾞｰから周期表(period table)ﾎﾞﾀﾝを選びます｡ 周期表のﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽが表示されます｡ 元素を選ぶために､その元素のﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡同様な方法で原子ﾀｲﾌﾟが変更されるまで､分子のすべての原子はこの元素です｡ この例では､酸素を選びます｡ ｽﾃｯﾌﾟ5 このｽﾃｯﾌﾟで､追加の酸素原子を､第二炭素原子が追加された同じ方法で分子に追加します｡ ｽﾃｯﾌﾟ6 最後に水素原子を追加します｡ 水素原子追加自動ﾂｰﾙ(簡単な有機化合物用)を使って行うことができます(popup-menu項目 Build/Hydrogens/Add 参照)｡ また､炭素と酸素原子が追加された時に､水素原子を手動で追加することもできます｡ｴﾀﾉｰﾙ分子のすべての原子が追加されました｡ ｽﾃｯﾌﾟ7 全ての原子/結合が表示されていますが､分子が最も安定の配座であるとは限りません｡ Ghemicalは構造最適化ﾂｰﾙを使って安定配座にすることができます(popup-menuの項目 Compute/Geometry Optimizationにあります) 構造最適化を動かすと､ｴﾀﾉｰﾙ分子の結合距離/結合角/他の構造的特徴は理想値にｾｯﾄされます(構造最適化のために使われた分子力学配位場による)｡ 画面の情報にあるﾂ-ﾙﾊﾞｰの｢Set the current bond type｣ﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしして結合ﾀｲﾌﾟを変更することもできます｡このﾎﾞﾀﾝを押すと単/二重/三重/共役のﾘｽﾄから結合ﾀｲﾌﾟを選択します｡ﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽが始まります｡結合ﾀｲﾌﾟを変更するまで､結合はﾀｲﾌﾟを続行します｡共役結合は平行したｰと=で描かれます｡二重結合と三重結合は各々=と≡で描かれます｡ 2.1.2 3D表示の変更 左のﾂｰﾙﾊﾞｰにﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄを変更する7つのﾂｰ-ﾙがあります｡ Ghemicalは原子座標をxyz座標で保存しています｡X座標がｳｨﾝﾄﾞｳの底と平行していて､y軸がｳｨﾝﾄﾞｳの側と平行､z軸がｽｸﾘｰﾝから外に向いています｡分子の全て又は一部分に焦点を合わしているｶﾒﾗの遠景の分子が描かれています｡ Zoom これは､分子を効果的にｽﾞｰﾑして､分子から遠ざけたり近づけたりしてｶﾒﾗを動かする ｽﾞｰﾑを操作するために､ﾂｰﾙﾊﾞｰのZoomﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 表示ｳｨﾝﾄﾞｰを左ｸﾘｯｸし､ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを押していてください｡ ﾏｳｽを上にtranslateするとｽﾞｰﾑｱｳﾄし､ﾏｳｽを下にtranslateさせるとｽﾞｰﾑｲﾝします｡ ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを離すとｽﾞｰﾐﾝｸﾞは終わります｡ ･ Translate XY (XY移動) このﾂｰﾙは分子をXYﾌﾟﾚｰﾝでtranslateさせます｡ その操作をするために､Translate XYﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 表示ｳｨﾝﾄﾞｰを左ｸﾘｯｸし､ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを押し続けてください｡ ﾏｳｽが動いた方向(上下､左右)に分子がtranslateします｡ ･ Translate Z (Z移動) Z軸に沿って分子を動かします｡ Translate Zﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 表示ｳｨﾝﾄﾞｰを左ｸﾘｯｸし､ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを押し続けてください｡ﾏｳｽを上下に動かすと分子がtranslateします｡ この場合､分子がｶﾒﾗの代わりに分子がtranslateする以外､分子をｽﾞｰﾐﾝｸﾞさせることに類似しています｡ ･ Orbit XY (XY旋回) このﾂｰﾙはｶﾒﾗの焦点をXかY軸のまわりで分子を回転させます｡Orbit XYﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 表示ｳｨﾝﾄﾞｰを左ｸﾘｯｸし､ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを押し続けてください｡ ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを上下に動かすと分子はX軸の周りで回転します､ﾏｳｽのﾎﾞﾀﾝの左右に動かすとY軸のまわりで分子を回転させるでしょう｡ ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを離すとorbit操作が終わります｡ ･ Orbit Z (Z旋回) このﾂｰﾙはｶﾒﾗの焦点ﾎﾟｲﾝﾄのz軸のまわりで分子を回転させます｡Orbitzﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 表示ｳｨﾝﾄﾞｰを左ｸﾘｯｸし､ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを押し続けてください｡ ﾏｳｽのﾎﾞﾀﾝがとめられるか､ﾎﾞﾀﾝがとめられるのを提案することはX軸のまわりで分子を回転させるであろうし､ﾏｳｽのﾎﾞﾀﾝの左または右を動かすことはY軸のまわりで分子を回転させるでしょう｡ ﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを離すとorbit操作が終わります｡ ･ Rotate XY (XY回転) このﾂｰﾙは､orbitxyと同様ですが､焦点の回転ではなくｶﾒﾗの回転で行われます｡操作はorbitXYﾂｰﾙと同一です｡ ･ Rotate Z (Z回転) このﾂ-ﾙはorbitZと同様ですが､焦点の回転ではなくｶﾒﾗの回転で行われます｡操作はorbitZと同様です｡ Moving only some atoms 選ばれた原子だけを動かすことが可能です｡ これをするために､左のﾂｰﾙﾊﾞｰから選択ﾂｰﾙによって動かす原子を選択して､使いたいﾂｰﾙ(translate XY､orbit XY)を選んでください｡ translate/rotate/orbitﾎﾞﾀﾝを押してください｡ 選択した原子だけが操作によって動きます｡ Viewing only some atoms 分子(特に高分子)にとって､分子の一部だけを見たいことがあります｡ ｸﾘｯﾋﾟﾝｸﾞﾂｰﾙは､これを可能にします｡ ｸﾘｯﾋﾟﾝｸﾞは､ﾂｰﾙﾊﾞｰからｸﾘｯﾋﾟﾝｸﾞｱｲｺﾝを選び､表示ｽｸﾘｰﾝを左ｸﾘｯｸすることによって行います｡ ｸﾘｯﾋﾟﾝｸﾞは､左のﾏｳｽﾎﾞﾀﾝを押し続けながら､ﾏｳｽを上下に動かすことによって調整されます｡ ｸﾘｯﾋﾟﾝｸﾞの量は1.00から0.01の間でｽｹｰﾙによって決まります｡ ｸﾘｯﾋﾟﾝｸﾞが1.00だと､分子全体が表示されます｡ 1以下では､ｽｹｰﾙ値(ｸﾘｯﾋﾟﾝｸﾞが0.50の時､分子の半分だけが示される等)によって分子の部分だけが示されます｡ このｽｹｰﾙ値は､ﾏｳｽを上にtranslateさせると大きくなり､ﾏｳｽを下にtranslateさせると小さくなります｡ ｽｹｰﾙ値はすべての調整の後でﾅﾉﾒｰﾄﾙで表示されたｾｸｼｮﾝのｻｲｽﾞと一緒にｺﾝｿｰﾙｳｨﾝﾄﾞｳに表示されます｡ clipping = 0.99 = 6.03407 nm. clipping = 0.865 = 5.27219 nm. clipping = 0.7675 = 4.67793 nm. clipping = 0.5875 = 3.58082 nm. clipping = 0.3825 = 2.33135 nm. clipping = 0.2575 = 1.56947 nm. clipping = 0.235 = 1.43233 nm. clipping = 0.23 = 1.40185 nm. この例では､酵素CYP3A4のﾎﾞｰﾙと棒のﾓﾃﾞﾙはfrontmost部分だけが表示されるように切り取られます｡ 切り取られなかったCYP3A4｡ 切り取られたCYP3A4｡ 2.1.3 Add Hydrogen(水素追加)ﾂｰﾙ 個々の水素を追加します｡代わりに水素をすべての未結合の結合位に追加するために追加水素ﾂ-ﾙを使うことができます｡ すべての非水素原子を分子に追加した後に､ﾃﾞｨｽﾌﾟﾚｰを右ｸﾘｯｸし､popup-menuから構造を選んでください｡ このﾒﾆｭｰから水素を選んでください､次に追加を選んでください｡ Ghemicalは自動的に水素を分子に追加します｡ より正確な構造にするため最適化を行います｡Ghemicalは､それらの最も安定した配座(炭素の場合の四面体)に水素を配置します｡簡単な試みをします｡その際､分子はまた構造最適化が行われます｡ Remove Hydrogens (水素の消去) すべての水素原子を分子から取り除くために､Ghemicalはﾂｰﾙを提供します｡ 表示を右ｸﾘｯｸし､ﾒﾆｭｰの｢Build｣を選び､ｻﾌﾞﾒﾆｭｰの水素を選び､消去を選ぶことによって作動します｡ 2.1.4 構造最適化 構造最適化ﾂｰﾙは､分子の構造を最低のｴﾈﾙｷﾞ-構造にすることを試みます｡ このﾂｰﾙを作動させるために､表示ｳｨﾝﾄﾞｰを右ｸﾘｯｸし､popup-menuからComputeを選んでください､次に構造最適化をｸﾘｯｸしてください｡ 構造最適化と呼ばれるﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽが現われます｡ ﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽの3つのﾃｷｽﾄﾎﾞｯｸｽは､構造最適化の終点をｺﾝﾄﾛｰﾙします｡ 一般に､上級ﾕｰｻﾞｰだけがこの値を変更たほうがいいでしょう｡ ｢Muximum number of steps:｣の値は､最適化を終わるまで繰返して計算します｡最大の回数を表しています｡ ｢Gradient cutoff:｣の値は､最適化が終わるﾍﾞｸﾄﾙの長さを表しています｡｢Delta E Cutoff:｣の値はｽﾃｯﾌﾟの間のﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ･ｴﾈﾙｷﾞｰを表しています｡ 各々のﾁｪｯｸは各々の値の左のﾁｪｯｸﾎﾞｯｸｽをﾁｪｯｸしないことで実行不可能となります｡ 最適化を始めるために､OKをｸﾘｯｸしてください｡ 分子の配座は各ｽﾃｯﾌﾟでわずかに変化します｡ ﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽにﾃｷｽﾄの列がﾌﾟﾘﾝﾄされます｡ 最初のｶﾗﾑは現在実行されている最適化のｽﾃｯﾌﾟを示します｡2番目のｶﾗﾑはそのｽﾃｯﾌﾟの分子のﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ･ｴﾈﾙｷﾞｰです｡この数値は小さくなるのが普通です｡ 3番目のｶﾗﾑは最後のｽﾃｯﾌﾟの勾配ﾍﾞｸﾄﾙの長さです｡ 4番目のｶﾗﾑは､前のｽﾃｯﾌﾟと現在のｽﾃｯﾌﾟの間のﾎﾟﾃﾝｼｬﾙｴﾈﾙｷﾞの変化です｡ ｶﾗﾑの最終行は､どの終端条件が最適化を終わらせたかを示します｡ ｢the n-steps termination test was passed｣は､最適化が行われたｽﾃｯﾌﾟ数を意味しています｡ これは一般に､最適化が､より長い間動いたら､Ghemicalがもっと最適な構造を見つけることができたことを意味しています｡ 最適化がこのため終われば､更に構造最適化を動せばさらに構造を最適化するかもしれません｡ 最適化がそれらの条件のため終われば､Ghemicalは､｢the termination test was passed｣.または｢the delta_e termination test was passed｣をﾌﾟﾘﾝﾄします｡ 例 この例はｼｸﾛﾍｷｻﾝの構造最適化を示します｡ 最初､この分子は平面であり､結合距離は等しくありません｡ 標準ﾊﾟﾗﾒｰﾀで構造最適化が動きます｡ ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ･ｴﾈﾙｷﾞｰ(delta_e)の変化が1×10-7なので､最適化は175回の繰り返しで終わります｡ 構造最適化ﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽ例 最適化の後､ｼｸﾛﾍｷｻﾝ分子はすべてのC-C結合距離が等しい椅子形配座になります｡ 2.1.5 ﾗﾍﾞﾙ付け原子と結合 Ghemicalでは､それらのﾌﾟﾛﾊﾟﾃｨを示す原子または結合にﾗﾍﾞﾙを付けることができます｡ これらのﾗﾍﾞﾙは､表示ｳｨﾝﾄﾞｰを右ｸﾘｯｸすることによって､Render->Rendering Modeを選び､次にﾘｽﾄからﾗﾍﾞﾙのﾀｲﾌﾟを選んで､追加することができます｡ 空白ﾗﾍﾞﾙ 空白ﾗﾍﾞﾙは､ﾗﾍﾞﾙを全然表示しないための設定です｡ これは､ﾗﾍﾞﾙが必要でない分子からﾗﾍﾞﾙを外すために使われます｡ 空白ﾗﾍﾞﾙはﾃﾞﾌｫﾙﾄ設定です｡ ﾗﾍﾞﾙｲﾝﾃﾞｯｸｽ このｾｯﾃｨﾝｸﾞでは各原子に番号ﾗﾍﾞﾙを貼ります｡ 番号は､各原子が､0で始まる分子に付けた数です(例:分子に最初に追加された原子が0､2番目が1…)｡ この数は､Ghemicalが内部で原子をどのように参照しているかであり､Ghemicalが､ﾕｰｻﾞｰが立体配座の検索ﾂｰﾙの中など特定の原子を指定する必要がある時に､使われます｡ ﾗﾍﾞﾙ電荷 このｾｯﾃｨﾝｸﾞでは近似電荷のﾗﾍﾞﾙを各原子に貼ります｡ 原子が最初に追加される時に､0電荷とします｡ その電荷を計算するために､ｴﾈﾙｷﾞ計算または構造最適化のどちらかがまず動いていなければなりません｡ ﾗﾍﾞﾙ元素 この設定はその1文字か2文字の元素の略称を各原子にﾗﾍﾞﾙを貼ります｡ ﾗﾍﾞﾙ原子ﾀｲﾌﾟ この設定はその原子ﾀｲﾌﾟのﾗﾍﾞﾙを各原子に貼ります｡ 最初の桁は原子番号を表していて､末尾の数字は原子の結合形式を表しています｡ 各原子は構造最適化またはｴﾈﾙｷﾞ計算までﾀｲﾌﾟ0xffffffとして表示されます｡ ﾗﾍﾞﾙの結合ﾀｲﾌﾟ この設定はその結合ﾀｲﾌﾟのﾗﾍﾞﾙを貼ります｡ 単結合はSというﾗﾍﾞﾙが貼られて､共役結合はCというﾗﾍﾞﾙが貼られて､二重結合はDというﾗﾍﾞﾙが貼られて､三重結合はTというﾗﾍﾞﾙが貼られます｡ 2.1.6 処方ﾂｰﾙ このﾂｰﾙは分子のために実験式と分子量を計算します｡このﾂｰﾙを使うために､表示を右ｸﾘｯｸし､popup-menuから計算を選んでください､次に､処方を選んでください｡この情報が入っているﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽが開きます｡ OKをｸﾘｯｸとﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽが閉きます｡ 2.1.7 計測ﾂｰﾙ Ghemicalは原子の距離､3つの原子によって作られた角度､および4つの原子によって作られた二面角の角度を計測することができます｡ 分子力学ﾓﾃﾞﾙの中で､Ghemicalは原子の近似電荷を計測することもできます｡ 電荷計測 原子の近似電荷を見るために､左のﾂｰﾙﾊﾞｰのMeasureﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 次に､電荷を計測したい原子を左ｸﾘｯｸしてください｡ 近似電荷は自動的にﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽに表示されます｡ ｳｨﾝﾄﾞｳの下に示されているﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽの出力はこのような感じになります: 電荷: -0.25 これは分子力学ﾓﾃﾞﾙにあてはまるだけであることに注意してください; 現在のﾊﾞｰｼﾞｮﾝでは量子力学的ﾓﾃﾞﾙで電荷を計測できません｡ 計測距離 2つの原子の間の距離(結合距離など)を計測するために､左のﾂｰﾙﾊﾞｰのMeasureﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 次に､距離を計測してほしい原子を左ｸﾘｯｸしてください｡ 計測のために選ばれた原子の色は桃色に変わります｡ 2番目の原子が選ばれたら､2つの原子の間の距離は自動的にﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽの中に表示されます｡ ﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽの出力はこのような感じになります: 距離: 0.150697 nm 原子が結合している必要はありません; 分子の中のどのような2つの原子の間の距離でも計測することができます｡ 角度計測 3つの原子によって作られた角度を計測するために､左のﾂｰﾙﾊﾞｰの上のmeasureﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 次に､計測したい角度を作る3つの原子を左ｸﾘｯｸしてください｡ それらが選ぶ順序は重要です; 計測される角の最初の辺は一番目と2番目の原子の間の線であり､2番目の辺は2番目と3番目の原子の間にあり､2番目の原子を中心原子にします｡ 3番目の原子が選ばれる時に､角はﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽの中で自動的に表示されます｡ ﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽの中の出力はこのような感じになるでしょう: 角度: 109.471 deg 距離と同様に､角度を作っている原子は結合している必要はありません｡ ねじれ計測 4つの原子によって作られたねじれ角度を計測するために､左のﾂｰﾙﾊﾞｰのmeasureﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ 次に､ねじれ角のために4つの原子を選んでください｡ 選ばれた最初の3つの原子はﾌﾟﾚｰﾝを定義します｡ 表示された角は4番目の原子から2番目までのこのﾌﾟﾚｰﾝと線の角度です｡ ねじれ角は､4番目の角度が選ばれると同時にﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽに表示されます｡ ﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽの出力はこのような感じになります: 注 これまでに選ばれた原子は､再びそれらをｸﾘｯｸすることによって選択解除することができます｡ 4番目の原子を選択すると､すべての原子は自動的に未選択になります｡ ｢The distance measuring mode｣､｢The angle measuring mode｣｢The torsion measuring mode｣というﾗﾍﾞﾙが貼られたﾂｰﾙﾊﾞｰにﾄｸﾞﾙﾎﾞﾀﾝがあります｡最新ver.ではこれらのﾄｸﾞﾙﾎﾞﾀﾝは計測ﾂｰﾙに影響を全然及ぼしません｡ 2.1.8 視覚化ﾂｰﾙ 以下の視覚化ﾂｰﾙが入手可能です: 1. ﾎﾟﾘﾍﾟﾌﾟﾁﾄﾞの螺旋ﾓﾃﾞﾙの機能の説明はここをｸﾘｯｸ 2. 交差ﾌﾟﾚｰﾝﾌﾞｼﾞｪｸﾄ(ﾌﾟﾚｰﾝの色を使って､情報を表示します｡2Dのﾌﾟﾚｰﾝ)｡ 3. 3Dﾎﾞﾘｭｰﾑ･ﾚﾝﾀﾞﾘﾝｸﾞ･ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄ(何層もの透明なﾌﾟﾚｰﾝﾌﾞｼﾞｪｸﾄで作られています)｡ 4. 3D isosurfaceｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄ｡ isosurfaceは､関数でに対応する固有な値を持つ一連の点で定義された表面です｡ 例えば f(x､y､z) = k｡ f(x､y､z)=kを満たす点だけが表面にある｡ 例えば､静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙの場合､関数f(x､y､z)を満たす点電荷のｾｯﾄの静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙの表現です｡ ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄはどのような数学関数でも表示することができます｡ 現在ｻﾎﾟｰﾄされている関数は以下の通りです: ･ 静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ(原子電荷を使って計算されたMMのﾓﾃﾞﾙと電子密度を使って計算されたQMﾓﾃﾞﾙ)｡ ･ 分子軌道法波動関数｡(QMﾓﾃﾞﾙのみ) ･ 電子密度｡(QMﾓﾃﾞﾙのみ) 例: 例として､ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ表示のXYﾌﾟﾚｰﾝと平行している静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙﾌﾟﾚｰﾝを作成してみましょう｡静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙは､単位陽電荷を無限からその位置にtranslateさせるために必要なｴﾈﾙｷﾞと定義されます｡ ﾌﾟﾚｰﾝはﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄｳｨﾝﾄﾞｳで表示されて分子に重ね合わせられます｡ ﾌﾟﾚｰﾝは､その位置で符号と静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙのﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞを示すために着色されます｡ ﾏｲﾅｽの静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ(無限からその位置に動く単位陽電荷はかってですが)を持つｴﾘｱは青色に着色されます｡ ﾎﾟｼﾞﾃｨﾌﾞな静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙを持つｴﾘｱは､赤のより軽い色合いによってより多くの正の要素を着色した状態で赤く着色されます｡ ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄｳｨﾝﾄﾞｳの静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙﾌﾟﾚｰﾝ右ｸﾘｯｸを作成するには｡Object､ESPﾌﾟﾚｰﾝを選んでください｡ ｳｨﾝﾄﾞｳが現れます(このように､見えます): 一般に､上級ﾕｰｻﾞｰだけがこのﾎﾞｯｸｽのﾃｷｽﾄを修正した方がいいでしょう｡それに分子の違う部分を交差させたいなら､ﾌﾟﾚｰﾝの傾きを変化させて計算をするために､okをｸﾘｯｸしてください｡ これをするために､ESPﾌﾟﾚｰﾝｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄを､選びます(ﾌﾟﾚｰﾝを追加した後に自動的に選択されます｡他の機能を使っていたのをselectionから違うobjectに変えようとしていたのに)｡ ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄを選ぶために､ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ表示ﾀﾌﾞをｸﾘｯｸしてください､それから､ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄのﾘｽﾄでESPﾌﾟﾚｰﾝ入口を強調してください｡ ESPﾌﾟﾚｰﾝを選ぶことができます｡ ｶﾒﾗ表示に戻ってｸﾘｯｸしてください｡ ｼﾌﾄｷｰを押し続けると､物体の移行､回転､orbitは､ESPﾌﾟﾚｰﾝに影響するだけです｡ ｱﾙｺﾞﾘｽﾞﾑ 静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙﾌﾟﾚｰﾝを生成するために､Ghemicalの分子力学ﾓﾃﾞﾙは比較的簡単なｱﾙｺﾞﾘｽﾞﾑを使います｡ ﾌﾟﾚｰﾝの各ﾎﾟｲﾝﾄで､静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙは計算されています｡ それは､一点と各原子の間の静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙを加算して計算するのです｡ 各原子に使われた電荷はmeasureﾂｰﾙによって表示された電荷と同じです(原子のﾀｲﾌﾟと結合形式による近似電荷､例えばｱﾙｺｰﾙの酸素が-0.25)の電荷を与えられる｡ ｴﾈﾙｷﾞが計算されたら､そのﾎﾟｲﾝﾄのｶﾗｰは､符号とｴﾈﾙｷﾞのﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞに基づいて､計算されています｡ 応用 静電気ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙﾌﾟﾚｰﾝは求電子の攻撃位置を予想するのに使われます ｡ 親電子物質は一般に静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ最小の近くの部位を攻撃します(それは青色に着色されます)｡量子力学的なﾓﾃﾞﾙは静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙﾌﾟﾚｰﾝを作ることもできます｡ 量子力学的なﾓﾃﾞﾙによって使われたｱﾙｺﾞﾘｽﾞﾑは分子力学ﾓﾃﾞﾙによって使われたものより複雑なので､作り出されたﾌﾟﾚｰﾝは違う機能を含むかもしれません｡ｼﾄｼﾝの量子力学的な静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙﾌﾟﾚｰﾝは窒素の隣で最小を示します｡ここは実験ﾃﾞｰﾀが､親電子物質が攻撃する部位である｡ 分子力学ESPﾌﾟﾚｰﾝはこの最小を示しません｡ 2.1.9 分子動力学 分子動力学の機能は分子のﾆｭｰﾄﾝ力学のｼﾐｭﾚｰｼｮﾝで出来ます｡ 分子は､ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝを始める前に最適化された構造である必要があります｡ 分子動力学ｵﾌﾟｼｮﾝをpopup-menuで選ぶと､ﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽが現れます｡ このﾎﾞｯｸｽには4つの値があります｡ ｢Number of steps:｣は､ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの繰返しの数です｡ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの繰り返し数が多くなれば立体配座が最適に近づきます｡最大繰り返し数の ﾃﾞﾌｫﾙﾄ値は10000です｡ 2番目の値は温度です｡ 高い温度だと結合が低温より伸びて/曲がり/分子が異なる配座になる可能が高くなることを意味します｡ ﾃﾞﾌｫﾙﾄ温度は300Kです｡ ｢Time step｣の値はfentosecondsの各ｽﾃｯﾌﾟ間の時間です｡ 時間が短いほど正確になり､分子動力学の詳細な表示が可能になりますが､立体配座の表示が狭くなります｡ ﾃﾞﾌｫﾙﾄ設定は0.5fsです｡ Ghemicalがこの計算によって生成したﾃﾞｰﾀを保存する所です｢trajecorty file｣はそのﾌｧｲﾙです｡ ､MDt rajecortyﾋﾞｭｰｱを使って､trajecortyﾌｧｲﾙをﾚﾋﾞｭｰすることができます｡ ﾌｧｲﾙは､一般に､取扱っている分子と関連したﾌｧｲﾙ名に変更した方がいいでしょう｡ (例 ethane1.traj)｡ ﾃﾞﾌｫﾙﾄ設定はuntitled.trajです｡ 設定の変更が終了したら､Okﾎﾞﾀﾝを押して計算を始めます｡ 選んだ分子の大きさと設定によって､計算にはかなりの時間がかかるかもしれません｡ ｸﾞﾗﾌｨｶﾙｳｨﾝﾄﾞｳで最適構造を計算する過程で分子の結合が伸びたり､曲がったりするのが見られます｡ ｺﾝｿｰﾙｳｨﾝﾄﾞｳに､ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ時間(fentosecondsにおける)/ｹﾙﾋﾞﾝ(分子の運動ｴﾈﾙｷﾞから計算温度)/ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ･ｴﾈﾙｷﾞｰ/全ｴﾈﾙｷﾞｰ(運動のﾌﾟﾗｽﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ･ｴﾈﾙｷﾞｰ)が一行にﾌﾟﾘﾝﾄされます｡ 計算終了後､MD trajectory viewer で見ることができます｡ 2.1.10 MD trajecortyﾋﾞｭｰｱ 分子動力学機能でtrajecortyﾌｧｲﾙを作成すればMD trajecortyﾋﾞｭﾜｰを使って作成したtrajecortyﾌｧｲﾙを見ることができます｡｡ ﾋﾞｭｰｱを開くために､popup-menuから､MDtrajecortyﾋﾞｭｰｱを選んでください｡ﾌｧｲﾙ選択ﾀﾞｲｱﾛｸﾞが開きます｡ﾎﾞｯｸｽにある見たいtrajecortyﾌｧｲﾙを選んで､OKをｸﾘｯｸしてください｡trajecortyﾌｧｲﾙが､同じ分子を使ってできたことを確かめてください｡そうしないとGhemicalは閉ります｡ trajecortyﾋﾞｭｰｱというﾀｲﾄﾙを付けられたﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽが現われます｡この箱のﾎﾞﾀﾝがどのｼﾐｭﾚｰｼｮﾝのｽﾃｯﾌﾟをｺﾝﾄﾛｰﾙするかGhemicalのｸﾞﾗﾌｨｯｸｽｳｨﾝﾄﾞｳの中で示されます｡ Beginﾎﾞﾀﾝは最初のｽﾃｯﾌﾟに戻るようにｼﾐｭﾚｰｼｮﾝを巻き戻します｡ Preoﾎﾞﾀﾝはｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの前段階を表示します｡ Nextﾎﾞﾀﾝは次のｽﾃｯﾌﾟに進みます｡ Playﾎﾞﾀﾝは最初からｼ最後までﾐｭﾚｰｼｮﾝのﾌﾚｰﾑを表示します｡ Endﾎﾞﾀﾝはｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの最後のﾌﾚｰﾑに進みます｡ trajecortyを見終えたら､ﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽを閉じるために､Closeﾎﾞﾀﾝをｸﾘｯｸしてください｡ trajecortyﾋﾞｭｰｱが開いていると､主要なGhemicalのｳｨﾝﾄﾞｳの変更をすることができないので､分子をﾋﾞｭｰｱを開く前の状態に表示をしなければなりません｡ 2.1.11 立体配座の検索ﾂｰﾙ 構造最適化局所的ｴﾈﾙｷﾞｰ構造を見つけることだけはできます｡ 最小ｴﾈﾙｷﾞを検索するために､以下の立体配座の検索ﾂｰﾙを使うことができます: 1. ﾗﾝﾀﾞﾑな立体配座の検索: 分子のすべての回転可能な結合は無作為に回転し､構造最適化は実行可能｡ 2. ｼｽﾃﾏﾃｨｯｸな立体配座の検索: 上記同様､結合はﾗﾝﾀﾞﾑであるというよりもｼｽﾃﾏﾃｨｯｸな方法で回転し､徹底的に､すべての可能な配座(ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ処理ｺｽﾄを急速に増大させるため､実用上回転可能な結合のうち6結合に限定します｡)を検索することが可能｡ 3. ﾓﾝﾃｶﾙﾛ検索: 可能な配座の無作為抽出(部分的に)による別の検索の方法｡ 2.1.12の1Dと2Dのｴﾈﾙｷﾞ対ねじれのﾌﾟﾛｯﾄ 詳細に分子構造とそれらのｴﾈﾙｷﾞﾚﾍﾞﾙを調べるために､ｴﾈﾙｷﾞがどう分子のねじれ角に依存しているかを示すﾌﾟﾛｯﾄを計算することは可能です｡変数として1つのねじれ角を使うか2つのねじれ角を使うかによって､1Dまたは2Dのﾌﾟﾛｯﾄをします｡ 例分子として3ｸﾛﾛ1-ﾍﾟﾝﾃﾝで説明: 原子の番号が見えるように､｢Render->Views->Art~｣を選び､ｸﾞﾗﾌｨｯｸｽ表示とﾌﾟﾛｯﾄ表示を同時に見みるために､｢Render->Rendering MODE->Label Index>｣をpopup-menuから選びます｡ さて､回転させる結合(正確にはねじれ)を定義する必要があります｡ 最初のねじれのために､原子2-1-0-3を選び､第2番のねじれのために､原子1-0-3-9を選びます｡ ねじれの方向は関係ありませんが順序は正しくなければなりません｡ 最終ｴﾈﾙｷﾞを計算するためにAM1を使って､ｴﾈﾙｷﾞvs最初のねじれを表示します｡1Dのﾌﾟﾛｯﾄを作成しましょう｡ popup-menuから､｢Compute->Plot Energy vs. 1 Torsion Angle…｣を選びます｡ それから､以下のﾃﾞﾌｫﾙﾄｺﾏﾝﾄﾞｽﾄﾘﾝｸﾞが表示されます: make_plot1 A B C D 36 0.0 360.0 250 文字A-Dは原子ｲﾝﾃﾞｯｸｽを表していて､上で決定された値2-1-0-3を使って､置き換える必要があります｡AM1によって最終ｴﾈﾙｷﾞを計算する場合､(2は､方法がAM1であることを物語っていて､0は全体の電荷を計算に用いることを示しています｡値｢2 0｣を最後に付け加えます): make_plot1 2 1 0 3･ 36 0.0 360.0 250 2 0 1Dのｴﾈﾙｷﾞﾌﾟﾛｯﾄの結果は以下の通りです: Orbit XYﾏｳｽﾂｰﾙでplotをｸﾘｯｸする場合､ｸﾞﾗﾌｨｯｸｽ表示ｳｨﾝﾄﾞｰに構造が表示され､ｺﾝｿｰﾙｳｨﾝﾄﾞｳにｴﾈﾙｷﾞをﾌﾟﾘﾝﾄｱｳﾄします｡ 次に､変数として1番目と2番目のねじれ角の両方を使って､2Dのﾌﾟﾛｯﾄを試しましょう｡ また､popup-menu｢Compute->Plot Energy vs. 2 Torsion Angle…｣から選び､以下のﾀｲﾌﾟはｺﾏﾝﾄﾞの既定値に変わります: make_plot2 A B C D 36 0.0 360.0 I J K L 36 0.0 360.0 250 ねじれが2-1-0-3と1-0-3-9で､AM1を使う場合､以下の変更をします: make_plot2 2 1 0 3 36 0.0 360.0 1 0 3 9 36 0.0 360.0 250 2 0 2Dのｴﾈﾙｷﾞﾌﾟﾛｯﾄ結果は以下の通りです: 上記のﾌﾟﾛｯﾄの中で､X軸は最初のねじれ角であり､Y軸は2番目のねじれ角です｡ ﾌﾟﾛｯﾄの色はｴﾈﾙｷﾞを示します; 緑色は低ｴﾈﾙｷﾞｰを意味していて､赤い/白い色は高ｴﾈﾙｷﾞｰを意味しています｡ ちょうど1Dのﾌﾟﾛｯﾄのように､orbit XYﾏｳｽﾂｰﾙを使ってﾌﾟﾛｯﾄをｸﾘｯｸすると構造が表示されます｡ さらに､ｽﾞｰﾑﾏｳｽﾂｰﾙはﾌﾟﾛｯﾄの色ｽｹｰﾘﾝｸﾞを変更することができ､ﾌﾟﾛｯﾄから詳細を見ることを容易にします｡ 以下は上と同じﾌﾟﾛｯﾄですが､改良された色ｽｹｰﾘﾝｸﾞを使うことで低ｴﾈﾙｷﾞ配座を見やすくしています: 以下は上記のﾌﾟﾛｯﾄに従って3ｸﾛﾛ1-ﾍﾟﾝﾃﾝの最適配座の1つです: 2.1.13 入力ﾃﾞｰﾀﾋﾞﾙﾀﾞｰ ｱﾐﾉと核酸の入力ﾃﾞｰﾀを簡単に作るﾂｰﾙを､Ghemicalは持っています｡ 入力ﾃﾞｰﾀﾋﾞﾙﾀﾞｰは､ﾕｰｻﾞｰがｱﾐﾉまたは核酸の配列を示す入力することを可能にします｡ 入力ﾃﾞｰﾀﾋﾞﾙﾀﾞｰを作動させるために､表示を右ｸﾘｯｸし､popup-menuから構造を選んでください､次に､入力ﾃﾞｰﾀﾋﾞﾙﾀﾞｰ(ｱﾐﾉ)または入力ﾃﾞｰﾀﾋﾞﾙﾀﾞｰ(核)のどちらかを選んでください｡ 現在このﾂｰﾙの入力はｴｷｽﾄﾎﾞｯｸｽから読み込みます｡ﾃｷｽﾄ｢AAA｣を､ﾍﾟﾌﾟﾁﾄﾞのｱﾐﾉ酸入力ﾃﾞｰﾀに変更する必要があります｡ 入力ﾃﾞｰﾀﾋﾞﾙﾀﾞｰをｸﾘｯｸすると､これがｳｨﾝﾄﾞｳに現われます｡ 入力ﾃﾞｰﾀは空白や他の区切りなしに酸の一文字の略称の書き方で入力します｡ 入力ﾃﾞｰﾀの入力を終えたら､OKをｸﾘｯｸしてください｡ 分子鎖が表示ｳｨﾝﾄﾞｳに現れます｡他の分子でも同じ方法で処理してさしつかえありません｡ 入力ﾃﾞｰﾀは水素なしで作られているので､水素があることを示すなら､追加水素ﾂｰﾙによってそれらを追加します｡ 簡素化のために使われるｱﾐﾉ酸とその略称の表をここに示します｡ 2.1.14 螺旋ﾓﾃﾞﾙ Ghemicalはﾎﾟﾘﾍﾟﾌﾟﾁﾄﾞの螺旋ﾓﾃﾞﾙを作ることができます｡ このﾓﾃﾞﾙでは､螺旋はﾍﾟﾌﾟﾁﾄﾞ平面と平行している蛋白質のﾎﾟﾘﾍﾟﾌﾟﾁﾄﾞﾊﾞｯｸﾎﾞｰﾝに沿って描かれます｡ Ghemicalはたんぱく質の二次構造を検出し､それに応じて螺旋を着色します: ･ βｽﾄﾗﾝﾄﾞ - 緑色 ･ ﾙｰﾌﾟ - 青 ･ αへﾘｯｸｽ - 赤 螺旋の幅はheliciesとstrandsで増大します｡ 一般に､蛋白質のﾎﾞｰﾙｽﾃｨｯｸﾓﾃﾞﾙに邪魔されることなく螺旋を見ることができます｡ように螺旋ﾓﾃﾞﾙを使うので､分子の表現を変更しません｡ 完全に描写された蛋白質というよりも螺旋ﾓﾃﾞﾙの表示を見て変更しするほうがずっと速い｡ それには大きな蛋白質の螺旋ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄを作るのにはかなりの時間がかかります｡ 例 これがSzklarz と Halpert によって考えられた一般的な構造に基づいて､Ghemicalで作られたｼﾄｸﾛｰﾑP4503A4の螺旋ﾓﾃﾞﾙです｡ 2.1.15 ｾｯﾄｱｯﾌﾟﾀﾞｲｱﾛｸﾞ Ghemicalの以前のﾊﾞｰｼﾞｮﾝに､分子構造ﾒｶﾆｶﾙﾓﾃﾞﾙ/量子力学的ﾓﾃﾞﾙ/および簡素化した力場蛋白質ﾓﾃﾞﾙのための個々のﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄがありました｡ これらは現在1種類のﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄﾀｲﾌﾟの中に統合されていて､計算を実行するために使われたﾓﾃﾞﾙは､ｾｯﾄｱｯﾌﾟﾀﾞｲｱﾛｸﾞで選ぶことができます｡ Dialogを始めるために､表示ﾒﾆｭｰを右ｸﾘｯｸし､popup-menuからCompute->Setupを選んでください｡ ｾｯﾄｱｯﾌﾟ(QM､MMなど)の1つを選ぶために､ﾀﾞｲｱﾛｸﾞのﾉｰﾄﾌﾞｯｸﾍﾟｰｼﾞの1枚を選んでください｡ 入手可能なｾｯﾄｱｯﾌﾟｵﾌﾟｼｮﾝは以下の通りです: 1. すべてのMM このﾓﾃﾞﾙは分子構造ﾒｶﾆｶﾙなﾓﾃﾞﾙを指定します｡ 3つのｵﾌﾟｼｮﾝはﾃﾞﾌｫﾙﾄmm1ｴﾝｼﾞﾝ/周期表ｴﾝｼﾞﾝ/および実験用ｴﾝｼﾞﾝのprmfitです｡ 2. すべてのQM このﾓﾃﾞﾙで､量子力学的なﾓﾃﾞﾙは分子のすべての原子を使って行われます｡ 現在､QMｺｰﾄﾞを持っていませんが､代わりに外部ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑMOPAC7とMPQCから｢borrowed｣ｺｰﾄﾞを使います｡ MOPAC7のｺｰﾄﾞはﾊﾟｯｹｰｼﾞに含められていますが､MPQCｺｰﾄﾞは外部です(少なくとも短時間)｡ MPQCﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑの機能を使うために､ｼｽﾃﾑに､MQPCﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ(ver.1.2.5と新しver.2.0両方がｻﾎﾟｰﾄされています)をｺﾝﾊﾟｲﾙし､ｲﾝｽﾄｰﾙし､MPQCﾌﾛﾝﾄｴﾝﾄﾞ機能が可能な状態でGhemicalのﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑとlibGhemicalを再ｺﾝﾊﾟｲﾙする必要があります｡ﾃﾞﾌｫﾙﾄMOPAC7ｴﾝｼﾞﾝに加えてﾜｰｷﾝｸﾞMPQCｴﾝｼﾞﾝを動かせるようにします｡ MOPAC7ｴﾝｼﾞﾝはﾃﾞｶﾙﾄ座標(XYZ)ﾓｰﾄﾞでMOPAC7ｺｰﾄﾞを実行します｡ ﾕｰｻﾞｰは以下のﾊﾐﾙﾄﾆｱﾝの1つを選ぶことができます: MNDO/MINDO/3/AM1/PM3｡ MOPAC7ｴﾝｼﾞﾝを使う時に､以下に注意してしてください: 1. MOPAC7ｺｰﾄﾞはｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ変数に依存しているので､同じﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑの中で同時にMOPAC7の複数の計算を動かすことはできません; 代わりに異なる作業用ﾃﾞｨﾚｸﾄﾘで複数のﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを行う必要があります｡ 2. MOPAC7ｴﾝｼﾞﾝは動くと作業用ﾃﾞｨﾚｸﾄﾘにFOR005とSHUTDOWNのような中間ﾌｧｲﾙを作成します｡ 正常なｵﾍﾟﾚｰｼｮﾝで､これらのﾌｧｲﾙは必要でない時に削除されますが､ﾄﾗﾌﾞﾙが起こる場合､手動でこれらのﾌｧｲﾙを削除する必要があります! 3. MOPAC7のﾊﾞｸﾞのため､最初の3つの原子は直線的に並びません; これは例えば二酸化炭素分子O=C=Oに影響するかもしれません｡ このようなｹｰｽを調べる時に､問題を避けるために､配列1-2-3の代わりに配列1-3-2に分子をDrowしてください｡ 4. MOPAC7のﾊﾐﾙﾄﾆｱﾝは以下の元素をｻﾎﾟｰﾄします(少なくとも?): H､C､N､O､F､P､S､塩素､Br､もし､MOPAC7でｻﾎﾟｰﾄされていない元素を使おうとすると､ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑが停止します｡ 電荷と多重度はｺﾝﾋﾟｭｰﾀ処理ｴﾝｼﾞﾝの選別ﾎﾞｯｸｽの下にあるﾃｷｽﾄ･ﾎﾞｯｸｽで指定されます｡偶数の一重項状態の電子だけが今のところｻﾎﾟｰﾄされています｡MPQCｴﾝｼﾞﾝは非対称のclosedｼｪﾙのMPQCﾊｰﾄﾘｯｸfockｺｰﾄﾞで動きます｡ ﾕｰｻﾞｰは､計算ｴﾝｼﾞﾝｸﾗｽ選別ﾎﾞｯｸｽを使ってSTO-3Gから6-31G**の標準ab initio基本ｾｯﾄから選ぶことができます｡ 両QMｴﾝｼﾞﾝは構造最適化を動かし､ESP､MO､およびMOの密度ﾌﾟﾛｯﾄを描くことができます｡ また､具体的なｴﾈﾙｷﾞ準位図表示が入手可能です(分子軌道ｲﾝﾃﾞｯｸｽ/ ｴﾈﾙｷﾞ(eV)/占有を示します (図を処理するためにﾏｳｽﾂｰﾙZoomとtranslate XYを使うことができます)): 1. すべてのSF このﾓﾃﾞﾙはﾀﾝﾊﾟｸ質の簡素化力場です｡ﾀﾝﾊﾟｸ質の分子はこの種のｱﾐﾉ酸残基毎の1-3仮想分子でﾓﾃﾞﾙ化されています｡ 何本かの鎖とｼﾞｻﾙｻｲﾄの架橋がｻﾎﾟｰﾄされています｡ しかし人工ｱﾐﾉ酸ではありません｡ﾌｧｲﾙはPDPﾌｧｲﾙの書式で入手できます｡力場は完全に初期ﾊﾟﾗﾒｰﾀに機能し､分子構造の最適化計算と分子動力場のｱﾙｺﾞﾘｽﾞﾑに有用である｡ まだﾓﾃﾞﾙ設定のための洗練されたﾂｰﾙはないが､それらは今後出てくるかもしれません｡ 2. QM/MM､MM/SF これらは実験的なものであり､まだ機能してはいません｡ 2.4 付録1: ｱﾐﾉ酸略称ﾃｰﾌﾞﾙ ｱﾐﾉ酸 3文字略称 1文字略称 ｱﾗﾆﾝ Ala A ｱﾙｷﾞﾆﾝ Arg R ｱｽﾊﾟﾗｷﾞﾝ Asn N ｱｽﾊﾟﾗｷﾞﾝ酸塩 Asp D ｼｽﾃｲﾝ Cys C ｸﾞﾙﾀﾐﾝ酸塩 Glu E ｸﾞﾙﾀﾐﾝ Gln Q ｸﾞﾘｼﾝ Gly G ﾋｽﾁｼﾞﾝ His H ｲｿﾛｲｼﾝ Ile I ﾛｲｼﾝ Lou L ﾘｼﾞﾝ Lys K ﾒﾁｵﾆﾝ Met M ﾌｪﾆﾙｱﾗﾆﾝ Phe F ﾌﾟﾛﾘﾝ Pro P ｾﾘﾝ Ser S ﾄﾚｵﾆﾝ Thr T ﾄﾘﾌﾟﾄﾌｧﾝ Trp W ﾁﾛｼﾝ Tyr Y ﾊﾞﾘﾝ Val V 2.5付録2: OpenbabelによってｻﾎﾟｰﾄされたFiletypes 現在ｻﾎﾟｰﾄされた輸入ﾀｲﾌﾟ ﾌｧｲﾙﾀｲﾌﾟ ﾌｧｲﾙ末尾 錬金術ﾌｧｲﾙ alc ｺﾊｸPREPﾌｧｲﾙ prep ﾎﾞｰﾙ&棒のﾌｧｲﾙ bs ｶｶｵ座標ﾌｧｲﾙ caccrt CCCﾌｧｲﾙ ccc Dock3.5ﾎﾞｯｸｽﾌｧｲﾙ box DMol3 座標ﾌｧｲﾙ dmol 機能ﾌｧｲﾙ feat DMol3 座標ﾌｧｲﾙ dmol 機能fIle feat GAMESS出力ﾌｧｲﾙ Gam gamout 機能fIle feat HyperChemHINﾌｧｲﾙ hin ｼﾞｬｶﾞｰ出力ﾌｧｲﾙ jout OpenEyeﾊﾞｲﾅﾘﾌｧｲﾙ bin ﾏｸﾛﾓﾃﾞﾙﾌｧｲﾙ mmd mmod out dat MSI Biosim/Insight II CARﾌｧｲﾙ car MDLIsis SDFﾌｧｲﾙ sdf sd MDL Molfileﾌｧｲﾙ mdlmol MOPAC Cartensianﾌｧｲﾙ mopcrt MOPAC出力ﾌｧｲﾙ mopout MPQCﾌｧｲﾙ mpqc MSI BGFﾌｧｲﾙ bgf NWChem出力ﾌｧｲﾙ nwo PDBﾌｧｲﾙ pdb QChem出力ﾌｧｲﾙ qout SMILESﾌｧｲﾙ smi Sybylmol 2ﾌｧｲﾙ mol2 Unichem XYZﾌｧｲﾙ unixyz ViewMolﾌｧｲﾙ vmol XYZﾌｧｲﾙ xyz 現在ｻﾎﾟｰﾄされた輸出ﾀｲﾌﾟ ﾌｧｲﾙする型 ﾌｧｲﾙ接尾辞 錬金術ﾌｧｲﾙ alc ﾎﾞｰﾙ&棒のﾌｧｲﾙ bs ｶｶｵﾃﾞｶﾙﾄ座標ﾌｧｲﾙ caccrt ｶｶｵ内部ﾌｧｲﾙ caccint cache MolStructﾌｧｲﾙ cache ChemDraw接続ﾃｰﾌﾞﾙﾌｧｲﾙ ct CSD CSSRﾌｧｲﾙ cssr Doc 3.5 boxﾌｧｲﾙ box DMol3 座標ﾌｧｲﾙ dmol 機能ﾌｧｲﾙ feat ﾌｪﾝｽｹﾎｰﾙZﾏﾄﾘｯｸｽﾌｧｲﾙ fh GAMESS入力ﾌｧｲﾙ Gam gamint inp ｶﾞｳｽのCartensianﾌｧｲﾙ gcart ｶﾞｳｽの入力ﾌｧｲﾙ gau GROMOS96(A)ﾌｧｲﾙ gr96A GROMOS96(nm)ﾌｧｲﾙ gr96N Hyperchem HINﾌｧｲﾙ hin ｼﾞｬｶﾞｰ入力ﾌｧｲﾙ jin OpenEyeﾊﾞｲﾅﾘ･ﾌｧｲﾙ Bin ﾏｸﾛﾓﾃﾞﾙﾌｧｲﾙ mmd mmod out dat MDLｲｼｽSDFﾌｧｲﾙ sdf sd MDL Molfileﾌｧｲﾙ mdlmol MOPAC Cartensianﾌｧｲﾙ mopcrt MSI BGFﾌｧｲﾙ bgf MSI量子CSRﾌｧｲﾙ csr NWChem入力ﾌｧｲﾙ nw PDBﾌｧｲﾙ pdb ﾘﾎﾟｰﾄﾌｧｲﾙ report QChem入力ﾌｧｲﾙ qcin SMILESﾌｧｲﾙ smi SMILES修正ﾌｧｲﾙ fix Sybylﾓﾙ2ﾌｧｲﾙ mol2 小ｻﾊﾞXYZﾌｧｲﾙ txyz ﾀｲﾄﾙﾌｧｲﾙ txt Unichem XYZﾌｧｲﾙ unixyz ViewMolﾌｧｲﾙ vmol XEDﾌｧｲﾙ xed XYZﾌｧｲﾙ xyz3. 参照 [1] Hassinen､ T.; Perakyla､ M. J Comput Chem. 2001､22､1229-1242 [2] Szklarz､ G.; Halpert､J､J. Comput.Aided Mol. Design 1997､11､265-272