JPWO2005022436A1 - Protein structure three-dimensional display system for displaying protein function expression mechanism - Google Patents
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Abstract
酵素や情報伝達系に関係する蛋白質の機能、機構を立体的に理解することができる蛋白質機能発現機構表示のための蛋白質構造三次元表示システムを提供する。 蛋白質構造三次元表示システムは、蛋白質を構成する分子の座標データをそれぞれの蛋白質分子毎にレコードファイルとして格納している蛋白質データベースと、前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルを読み出し一時記憶する読み出しバッファ手段と、前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルに対してそれぞれに表示属性を設定する表示属性設定手段と、前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルを読込み、当該ファイルに対応づけられている表示属性に基づいて、順次に蛋白質を構成する分子の座標データによる蛋白質構造を三次元表示する表示処理手段とを備える。Provided is a protein structure three-dimensional display system for displaying a protein function expression mechanism that can three-dimensionally understand the function and mechanism of a protein related to an enzyme and an information transmission system. A protein structure three-dimensional display system includes a protein database storing coordinate data of molecules constituting a protein as a record file for each protein molecule, and a read buffer means for reading and temporarily storing a plurality of files of the protein record file. , Display attribute setting means for setting display attributes for a plurality of files of the protein record file, and reading the plurality of files of the protein record file, and sequentially based on the display attributes associated with the files Display processing means for three-dimensionally displaying a protein structure based on coordinate data of molecules constituting the protein.
Description
本発明は、蛋白質科学、バイオインフォマティクス(情報処理技術を駆使して生物学を解析する分野)技術を利用することで、蛋白質、特に、酵素や情報伝達系に関わる蛋白質の機能、機構を立体的に理解することができるように、蛋白質構造データのファイルの複数を同時に開き、作用機構を表示するための矢印、断続線、直線等による結合状態を三次元的に表示することのできる蛋白質機能発現機構表示のための蛋白質構造三次元表示システムに関する。 By utilizing protein science and bioinformatics (the field of analyzing biology using information processing technology) technology, the present invention provides three-dimensional functions and mechanisms of proteins, especially proteins related to enzymes and information transmission systems. As you can see, protein functions can be displayed in three dimensions by opening multiple protein structure data files at the same time and displaying the state of action by arrows, interrupted lines, straight lines, etc. The present invention relates to a protein structure three-dimensional display system for mechanism display.
物理的に、また、化学的に、新しい(未知の)物質の性質を調べたり、新しい物質を人工的に創造するために、X線結晶解析装置やNMRなどの手法で物質の立体構造を決定し、決定された立体構造の情報がデータベースに蓄積され、その蓄積されたデータベースであるプロテイン・データ・バンク(PDB:Protein Data Bank)の情報を利用して、研究・開発を行われている。 In order to investigate the properties of a new (unknown) substance physically or chemically, or to create a new substance artificially, the three-dimensional structure of the substance is determined by a technique such as an X-ray crystal analyzer or NMR. Then, information on the determined three-dimensional structure is accumulated in a database, and research and development are performed by using information of a protein data bank (PDB) that is the accumulated database.
このため、PDBには、蛋白質のX線結晶解析により明らかになった蛋白質の立体構造に関する情報が所定のデータフォーマットに従って登録されている。蛋白質は、複数のアミノ酸が一本の鎖のように連結して、この鎖が生体内で折りたたまることによって立体構造を形成している。この立体構造のデータがPDBに登録され、利用可能な状態に格納されている。PDBには、具体的には、蛋白質の名前、管理番号、蛋白質を構成するアミノ酸残基を特定するアミノ酸残基番号、各アミノ酸残基を構成する各原子及びその三次元座標の情報(レコードデータ)が登録されている。 For this reason, information on the three-dimensional structure of the protein, which has been clarified by the X-ray crystallographic analysis of the protein, is registered in the PDB according to a predetermined data format. A protein has a three-dimensional structure formed by connecting a plurality of amino acids like a single chain and folding the chain in vivo. This three-dimensional structure data is registered in the PDB and stored in a usable state. Specifically, the PDB includes a protein name, a management number, an amino acid residue number that identifies an amino acid residue that constitutes the protein, information about each atom that constitutes each amino acid residue, and three-dimensional coordinate information (record data). ) Is registered.
これまでの化学的な研究の成果から、物質の立体構造とその機能との間には密接な関係があることが知られており、従って、物質の改変や新しい機能を創成するためには、各物質の立体構造中に共通的に存在する類似な構造を探し出すことなどを行い、各物質の立体構造が解析されて、その研究が行われる。 From the results of chemical research so far, it is known that there is a close relationship between the three-dimensional structure of substances and their functions. Therefore, in order to modify substances and create new functions, Searching for similar structures that exist in common in the three-dimensional structure of each substance, etc., analyzing the three-dimensional structure of each substance, and conducting research.
このような解析のためには、従来から、蛋白質の立体構造を三次元的に表示できるソフトウェア「RASMOL」が多くの研究者に利用されている(非特許文献1および非特許文献2参照)。この蛋白質立体構造表示ソフトウェア「RASMOL」は、蛋白質のデータベース「PDB」に対応したフォーマットで記述されたデータに基づいて、蛋白質の生体分子の立体構造を表示できるものとなっている。 For such analysis, software “RASMOL” that can display a three-dimensional structure of a protein three-dimensionally has been used by many researchers (see Non-Patent
蛋白質立体構造表示ソフトウェア「RASMOL」で蛋白質の立体構造の表示を行う場合、その表示については、PDBのそれぞれの蛋白質のレコードデータを、1ファイルずつ表示することができるが、複数ファイルの立体構造を時系列的に順次表示することはできない。また、触媒反応、情報伝達などの原子間、分子間の反応を表現する機能も含まれていない。 When displaying protein 3D structure with the software 3D structure display software “RASMOL”, the record data of each protein of PDB can be displayed one file at a time, but the 3D structure of multiple files can be displayed. It cannot be displayed sequentially in time series. Also, it does not include functions for expressing reactions between atoms and molecules such as catalytic reactions and information transmission.
この種の技術としては、特許文献1に示されるように、従来から、蛋白質分子の個々の局所構造間の相互作用が立体構造形成にどのように寄与しているかを評価するために、コンピュータを利用して、局所構造の関係を表示する蛋白質分子立体構造解析装置が開発されている。 As this type of technology, as shown in
この蛋白質分子立体構造解析装置においては、蛋白質の立体構造形成は、互いに親和性をもったアミノ酸残基の側鎖同士が凝集し、接触しようとする力を主要な原動力としているとして、側鎖同士が接触しているか否かをもって、アミノ酸残基間の相互作用の指標とし、これらを判断し、その依存関係表示処理では、局所構造の間の依存関係を有向グラフを表す図形によって表示している。 In this protein molecular three-dimensional structure analyzer, the three-dimensional structure formation of proteins is based on the fact that side chains of amino acid residues having affinity for each other aggregate and the force to contact them is the main driving force. Whether or not is in contact is used as an index of the interaction between amino acid residues, and these are determined. In the dependency relationship display processing, the dependency relationship between local structures is displayed as a graphic representing a directed graph.
このため、従来においては、触媒反応、情報伝達などの原子間、分子間の反応を表現するためには、例えば、図1に示されるように、構造をより正確に表している「いす型」の模式図により、シンボル化した分子を表示して、その分子の一部分において、原子間の関係を矢印などで触媒機構を表現している。このような表現形態による触媒機構の表示においては、立体構造が考慮されていないため、十分に触媒機構の内容を表現しきれず、酵素分子の触媒機構のための十分な理解を得られないという問題がある。 For this reason, conventionally, in order to express interatomic and intermolecular reactions such as catalytic reactions and information transmission, for example, as shown in FIG. 1, a “chair type” that more accurately represents the structure. In the schematic diagram, a symbolized molecule is displayed, and the catalytic mechanism is expressed by arrows or the like in the part of the molecule. In the display of the catalyst mechanism in such an expression form, since the three-dimensional structure is not taken into consideration, the content of the catalyst mechanism cannot be fully expressed, and a sufficient understanding for the catalytic mechanism of the enzyme molecule cannot be obtained. There is.
具体的に説明すると、図1は酵素の触媒機構を表現する模式図の一例であり、この模式図200では、触媒機構を表現するための適当な分子状態201を適当に表示して、そのそれぞれの分子状態の関係を描画する。ここでは、基質(リガンド)が第1の中間体および第2の中間体を経て、第1の産物(リガンド)および第2の産物(リガンド)に至る触媒反応の可逆的なプロセスを表現しているものとなっている。しかし、このように表現形態では、立体構造が考慮されていないため、結合関係、分子間の電子の移動状態など、十分に詳細に表現することができない。 Specifically, FIG. 1 is an example of a schematic diagram representing the catalytic mechanism of an enzyme. In this schematic diagram 200, appropriate
蛋白質等の解析において、同様な立体構造を持つ分子間であれば、分子間の電子の移動により、同様な触媒機構による反応が起こることが想定されるが、図1に示すような模式図では、そのような内容を確認することができないという問題点がある。 In the analysis of proteins, etc., it is assumed that a reaction with the same catalytic mechanism occurs due to the movement of electrons between molecules if they are between molecules having the same three-dimensional structure, but in the schematic diagram shown in FIG. There is a problem that such contents cannot be confirmed.
本発明は、上記のような従来における問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、酵素や情報伝達系に関わる蛋白質の機能、機構を立体的に理解することができるように、蛋白質構造データの複数ファイルを同時に開くことができ、触媒機構を表示するための矢印を三次元的に表示することのできる蛋白質機能発現機構表示のための蛋白質構造三次元表示システムを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to provide a three-dimensional understanding of the functions and mechanisms of proteins involved in enzymes and information transmission systems. Provides a three-dimensional protein structure display system for displaying the protein function expression mechanism that can open multiple files of protein structure data at the same time and display the three-dimensional arrows for displaying the catalytic mechanism There is to do.
(1)上記のような目的を達成するため、本発明による蛋白質構造三次元表示システムにおいては、蛋白質を構成する分子の座標データをそれぞれの蛋白質分子毎にレコードファイルとして格納している蛋白質データベースと、前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルを読み出し一時記憶する読み出しバッファ手段と、前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルに対してそれぞれに表示属性を設定する表示属性設定手段と、前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルを読込み、当該ファイルに対応づけられている表示属性に基づいて、順次に蛋白質を構成する分子の座標データによる蛋白質構造を三次元表示する表示処理手段とを備えることを特徴とする。 (1) In order to achieve the above object, in the protein structure three-dimensional display system according to the present invention, a protein database storing coordinate data of molecules constituting a protein as a record file for each protein molecule; Reading buffer means for reading and temporarily storing a plurality of files of the protein record file; display attribute setting means for setting display attributes for the plurality of files of the protein record file; and reading the plurality of files of the protein record file And display processing means for three-dimensionally displaying the protein structure based on the coordinate data of the molecules constituting the protein based on the display attributes associated with the file.
(2)また、本発明による蛋白質構造三次元表示システムは、前記(1)の蛋白質構造三次元表示システムの特徴に加えて、前記表示属性設定手段は、前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルに対して同じ表示属性を設定し、表示処理手段が、複数の異なる蛋白質構造を同じ視点となるように、拡大、縮小、回転、並進の表示属性により表示することを特徴とする。 (2) Further, in addition to the feature of the protein structure three-dimensional display system of (1), the display attribute setting means is provided for a plurality of files of the protein record file. The same display attribute is set, and the display processing means displays a plurality of different protein structures with display attributes of enlargement, reduction, rotation, and translation so as to have the same viewpoint.
(3)また、本発明による蛋白質構造三次元表示システムにおいては、前記(1)または(2)の蛋白質構造三次元表示システムの特徴に加えて、更に、前記表示処理手段により表示された蛋白質構造の中の複数の原子をユーザの操作入力により特定する入力手段と、前記表示処理手段にて表示された蛋白質構造の原子が前記入力手段によるユーザの操作入力により特定された場合、特定された原子の間に原子間の関係を表示する原子間関係表示処理を行う原子間関係表示処理手段と、前記原子間関係表示処理により関係が表示された各原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして当該表示属性を保持する表示属性保持手段を備えることを特徴とする。 (3) In the protein structure three-dimensional display system according to the present invention, in addition to the characteristics of the protein structure three-dimensional display system of (1) or (2), the protein structure displayed by the display processing means is further provided. An input means for specifying a plurality of atoms in a user operation input, and when the protein structure atom displayed by the display processing means is specified by a user operation input by the input means, the specified atom An interatomic relationship display processing means for performing an interatomic relationship display process for displaying a relationship between atoms, and coordinate data of each atom whose relationship is displayed by the interatomic relationship display process is included in the display attribute. Display attribute holding means for holding the display attribute in association with the protein record file is provided.
(4)本発明による蛋白質構造三次元表示システムにおいては、前記(3)の蛋白質構造三次元表示システムの特徴に加えて、前記原子間関係表示処理手段は、前記表示処理手段により三次元表示された蛋白質構造の原子の中で、相互作用する原子が前記入力手段によりユーザの操作入力により特定された場合、当該特定された原子の間に矢印を表示する矢印表示処理を行う矢印表示処理手段を備え、前記表示属性保持手段は、前記矢印が表示された特定された原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして当該表示属性を保持することを特徴とする。 (4) In the protein structure three-dimensional display system according to the present invention, in addition to the characteristics of the protein structure three-dimensional display system of (3), the interatomic relationship display processing means is three-dimensionally displayed by the display processing means. An arrow display processing means for performing an arrow display process for displaying an arrow between the specified atoms when an interacting atom is specified by a user operation input with the input means among the atoms of the protein structure The display attribute holding means includes the coordinate data of the identified atom on which the arrow is displayed in the display attribute and associates it with a protein record file to hold the display attribute.
(5)また、本発明による蛋白質構造三次元表示システムにおいては、前記(3)の蛋白質構造三次元表示システムの特徴に加えて、前記原子間関係表示処理手段は、前記表示処理手段により三次元表示された蛋白質構造の原子の中で、相互作用する原子が前記入力手段によりユーザの操作入力により特定された場合、当該特定された原子の間に柱体状の直線を三次元表示する直線表示処理を行う直線表示処理手段を備え、前記表示属性保持手段は、前記柱体状の直線が三次元表示された特定された原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして当該表示属性を保持することを特徴とする。 (5) Further, in the protein structure three-dimensional display system according to the present invention, in addition to the feature of the protein structure three-dimensional display system of (3), the interatomic relationship display processing means is three-dimensionally displayed by the display processing means. When the interacting atoms are identified by the user's operation input by the input means among the atoms of the displayed protein structure, a linear display that three-dimensionally displays a columnar line between the identified atoms Linear display processing means for performing processing, wherein the display attribute holding means includes the coordinate data of the specified atom in which the columnar straight line is three-dimensionally displayed in the display attribute and associates it with a protein record file The display attribute is retained.
(6)また、本発明による蛋白質構造三次元表示システムにおいては、前記(3)の蛋白質構造三次元表示システムの特徴に加えて、前記原子間関係表示処理手段は、前記表示処理手段により三次元表示された蛋白質構造の原子の中で、相互作用する原子が前記入力手段によりユーザの操作入力により特定された場合、当該特定された原子の間に等間隔に配置された点体もしくは柱体またはその組み合わせを三次元表示する断続線表示処理を行う断続線表示処理手段を備え、前記表示属性保持手段は、前記等間隔に配置された点体もしくは柱体またはその組み合わせが表示された特定された原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして当該表示属性を保持することを特徴とする。 (6) Further, in the protein structure three-dimensional display system according to the present invention, in addition to the feature of the protein structure three-dimensional display system of (3), the interatomic relationship display processing means is three-dimensionally displayed by the display processing means. Among the atoms of the displayed protein structure, when the interacting atoms are specified by the user's operation input by the input means, the dots or pillars arranged at equal intervals between the specified atoms, or It comprises a discontinuous line display processing means for performing a discontinuous line display process for three-dimensionally displaying the combination, and the display attribute holding means is identified by displaying the point bodies or the pillars arranged at equal intervals or a combination thereof. The display attribute is held by including coordinate data of atoms in the display attribute and associating the coordinate data with a protein record file.
上述したように、本発明によれば、蛋白質構造の原子間の関係は、原子間関係表示処理手段に備えられる矢印表示処理手段、直線表示処理手段、または断続線表示処理手段によって簡便に目視確認することを可能としたものである。矢印表示処理手段、直線表示処理手段、断続線表示処理手段は、それぞれが単独に用いられることにより、また、任意に組み合わせることにより、原子間の関係の表示を行うようにすることができる。つまり、各表示処理手段による原子間の関係の表示を直列的に組み合わせた表示のほか、各表示処理手段による表示を並列的に組み合わせた二重線状の表示も可能である。より具体的には、矢印と直線とを直列的あるいは並列的に組み合わせた形態、矢印と断続線とを直列的あるいは並列的に組み合わせた形態、直線と断続線とを直列的あるいは並列的に組み合わせた形態などて、原子間の関係の表示を行うことができる。 As described above, according to the present invention, the relationship between the atoms in the protein structure can be easily visually confirmed by the arrow display processing means, straight line display processing means, or intermittent line display processing means provided in the interatomic relation display processing means. It is possible to do. The arrow display processing means, the straight line display processing means, and the intermittent line display processing means can be used alone or in any combination to display the relationship between the atoms. That is, in addition to the display in which the display of the relationship between atoms by each display processing means is combined in series, the display in a double line shape in which the display by each display processing means is combined in parallel is also possible. More specifically, a configuration in which an arrow and a straight line are combined in series or in parallel, a configuration in which an arrow and an interrupted line are combined in series or in parallel, and a combination of a straight line and an interrupted line in series or in parallel It is possible to display the relationship between the atoms in terms of the form.
また、ここでの原子間関係表示処理手段(矢印表示処理手段、直線表示処理手段、断続線表示処理手段、およびこれらの組み合わせ)により表示される原子間の関係の各表示形態は、予め原子間の関係に対応させるように任意に定義付けしておくことにより、原子間の関係を目視により容易に確認することができて、その原子間の関係を簡単に把握することができる。 Each display form of the relationship between atoms displayed by the interatomic relationship display processing means (arrow display processing means, straight line display processing means, interrupted line display processing means, and combinations thereof) By arbitrarily defining the relationship so as to correspond to the relationship, the relationship between atoms can be easily confirmed visually, and the relationship between the atoms can be easily grasped.
本発明による蛋白質構造三次元表示システムにおいては、蛋白質データベースが、蛋白質を構成する分子の座標データをそれぞれの蛋白質分子毎にレコードファイルとして格納しており、読み出しバッファ手段により、蛋白質データベースから前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルを読み出し一時記憶すると、表示属性設定手段が、蛋白質レコードファイルの複数ファイルに対してそれぞれに表示属性を設定しているので、表示処理手段が、読み出しバッファ手段を介して、蛋白質レコードファイルの複数ファイルを読込み、当該ファイルに対応づけられている表示属性に基づいて、順次に蛋白質を構成する分子の座標データによる蛋白質構造を三次元表示する。このように、本発明の蛋白質構造三次元表示システムによれば、酵素蛋白質の触媒機構、蛋白質の相互作用的な機能(例えば情報伝達系等)等を表示するために、蛋白質レコードファイルの複数ファイルが読み込まれ、当該ファイルに対応づけられている表示属性に基づき、順次に蛋白質を構成する分子の座標データによる蛋白質構造を三次元表示するので、蛋白質の立体構造モデルを三次元的・時系列的に連続的に表示することができる。このため、触媒の作用機構などが適切に表示画面上に表示されるものとなる。 In the protein structure three-dimensional display system according to the present invention, the protein database stores coordinate data of molecules constituting the protein as a record file for each protein molecule, and the protein record is read from the protein database by the read buffer means. When a plurality of files are read and temporarily stored, the display attribute setting means sets display attributes for each of the plurality of protein record files, so that the display processing means passes the read buffer means to the protein record. A plurality of files are read, and protein structures based on coordinate data of molecules constituting the proteins are sequentially displayed in three dimensions based on display attributes associated with the files. Thus, according to the protein structure three-dimensional display system of the present invention, in order to display the catalytic mechanism of the enzyme protein, the interactive function of the protein (for example, information transmission system, etc.), etc. Is read and based on the display attributes associated with the file, the protein structure is sequentially displayed in three dimensions based on the coordinate data of the molecules that make up the protein. Can be displayed continuously. For this reason, the action mechanism of the catalyst and the like are appropriately displayed on the display screen.
また、本発明の蛋白質構造三次元表示システムによれば、表示された蛋白質構造の原子の間で、相互作用する原子が、ユーザの操作入力により特定された場合に、当該原子間・分子間の関係が、原子の間を三次元表示の矢印、断続線または直線(等間隔に配置された点体もしくは柱体またはその組み合わせ)などによるマーク付け(矢印等により結ぶ形態の表示)により表示されるので、原子間の関係が適切に表現される。 In addition, according to the protein structure three-dimensional display system of the present invention, when atoms interacting between the atoms of the displayed protein structure are specified by the user's operation input, the interatomic / intermolecular Relationships are displayed by marking with three-dimensional arrows, intermittent lines, straight lines (points or columns arranged at equal intervals, or a combination thereof) between atoms (display of forms connected by arrows, etc.) Therefore, the relationship between atoms is expressed appropriately.
以下、本発明を実施する場合の一形態について図面を参照して説明する。図2は、本発明による第1の実施例の蛋白質機能発現機構を表示するための蛋白質構造三次元表示システムの全体のシステム構成を示す図である。図2において、101は蛋白質立体構造データが格納されているデータベース、102は三次元構造・機能表示システム、103はディスプレイ装置、104は入力処理サブシステム、105はキーボード、106はポインティングデバイスのマウスである。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing an overall system configuration of the protein structure three-dimensional display system for displaying the protein function expression mechanism of the first embodiment according to the present invention. In FIG. 2, 101 is a database storing protein three-dimensional structure data, 102 is a three-dimensional structure / function display system, 103 is a display device, 104 is an input processing subsystem, 105 is a keyboard, and 106 is a pointing device mouse. is there.
データベース101には、蛋白質を構成する分子および原子の三次元座標の情報が、蛋白質立体構造データ(PDB様式)として格納されている。三次元構造・機能表示システム102が、データベース101から読み込んだ蛋白質を構成する分子および原子の三次元座標の情報に基づいて、入力処理サブシステム104からの表示制御データに従って、表示処理のためのデータ加工を行い、表示装置103において、分子および原子などを三次元表示する。この三次元構造・機能表示システム102の主要部である蛋白質立体構造データから分子構造を三次元表示する高度な画像情報処理を行う表示処理エンジンとしては、蛋白質の立体構造を三次元表示するソフトウェア「RASMOL」(非特許文献1,非特許文献2)が利用される。 The
その場合、表示画面において分子構造を三次元表示する表示内容は、入力処理サブシステム104が出力する表示制御データに従って、蛋白質の構造が表示装置103の表示画面に三次元表示される。入力処理サブシステム104は、キーボード105およびポインティングデバイスのマウス106から受け付けたユーザの入力操作に基づくデータ入力に従って、三次元表示のための操作入力をリアルタイムに受け付け、ユーザの希望する表示視点の回転、反転、色づけの変更などの表示制御データを、三次元構造・機能表示システム102に供給する。三次元構造・機能表示システム102は、その表示制御データに基づいて、蛋白質を構成する分子および原子の三次元構造を表示する。 In this case, the display contents for three-dimensionally displaying the molecular structure on the display screen are three-dimensionally displayed on the display screen of the
このように、入力処理サブシステム104から三次元構造・機能表示システム102に供給される表示制御データは、ユーザのマウス操作やキーボードからのキー入力操作により生成されて、コマンドとして三次元構造・機能表示システム102に送られるが、それらの一連のコマンドは、スクリプトファイルとして予め作成されて記憶されている記憶装置または記憶媒体等から供給されても良い。 As described above, the display control data supplied from the
その場合に、入力処理サブシステム104には、スクリプトファイルの内容を解釈する解釈処理部が設けられ、スクリプトファイルとされた一連のコマンドを順次解釈して実行させるように構成される。すなわち、入力処理サブシステム104により、三次元構造・機能表示システム102に対する表示制御データを生成して、分子構造を三次元表示する場合の表示の態様が制御される。 In this case, the
図3は、蛋白質構造三次元表示システムの三次元構造・機能表示システムにおけるシステム要素の構成を詳細に示すブロック図である。図3において、101は蛋白質立体構造データが格納されているデータベース、102は三次元構造・機能表示システム、103はディスプレイ装置、104は入力処理サブシステムである。また、11はファイルバッファ、12は分子構造の三次元表示を行う表示処理部、13は表示属性設定部、14はスクリプトファイルを一時的に格納するスクリプトファイル記憶部、15は三次元表示の矢印を描画する矢印表示処理部、16は三次元表示の断続線(等間隔に配置された点体もしくは柱体またはこれらの組合せの列)を描画する断続線表示処理部、17は三次元表示の直線(円柱状の直線)を描画する直線表示処理部である。50は原子間関係表示処理部、51は表示属性保持部である。 FIG. 3 is a block diagram showing in detail the configuration of system elements in the three-dimensional structure / function display system of the protein structure three-dimensional display system. In FIG. 3,
蛋白質立体構造データが格納されているデータベース101,三次元構造・機能表示システム102,ディスプレイ装置103および入力処理サブシステム104は、蛋白質構造三次元表示システムのシステム構成(図2)により説明した内容と同様なシステム要素である。 The
三次元構造・機能表示システム102は、図3に示されるように、分子構造の三次元表示処理を行う表示処理部12を中心に構成され、他のシステム要素として、ファイルバッファ11、表示属性設定部13、スクリプトファイルを一時的に格納するスクリプトファイル記憶部14、原子間関係表示処理部50、表示属性保持部51が備えられている。原子間関係表示処理部50には、矢印表示処理部15、断続線表示処理部16、直線表示処理部17が設けられており、これらを制御して、ユーザの操作入力により、相互作用する2つの原子が特定された場合に、その原子の間の関係を表示するための処理を行う。 As shown in FIG. 3, the three-dimensional structure /
つまり、ユーザが入力処理サブシステム104を介して、表示処理部12により表示された蛋白質構造の原子がユーザの操作入力により特定した場合、原子間関係表示処理部50は、特定された原子の間の関係を表示する原子間関係表示処理を行う。これは、原子間関係表示処理部50が、矢印表示処理部15、断続線表示処理部16、または、直線表示処理部17を制御し、その表示処理を行う。このような表示処理が行われた場合、表示属性保持部51は、原子間関係表示処理により関係が表示された各原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして、この表示属性のデータ(表示制御データ)を保持する。 That is, when the user specifies the protein structure atom displayed by the
矢印表示処理部15は、三次元表示の矢印を描画する表示処理を行い、断続線表示処理部16は、三次元表示の小球等の点体、もしくは円柱等の柱体、またはこれらの組合せにより点線、破線、鎖線等の断続線を描画する表示処理を行う。直線表示処理部17は、三次元表示の直線を描画する表示処理を行う。 The arrow
なお、図示されてないが、これらのシステム要素を制御する制御処理部が備えられており、制御処理部は、ユーザからの要求に応じて、ユーザが表示を希望する蛋白質の立体構造表示のためのレコードファイルを、データベース101にアクセスして取得し、また、スクリプトファイルのコマンドスクリプトに従って、各システム要素を制御して、ユーザの希望する表示形態に従って、分子構造をディスプレイ装置103の表示画面上に三次元表示する制御を行う。 Although not shown, a control processing unit for controlling these system elements is provided, and the control processing unit is for displaying a three-dimensional structure of a protein that the user desires to display in response to a request from the user. Is obtained by accessing the
データベース101には、蛋白質を構成する分子の座標データがそれぞれの蛋白質分子毎にレコードファイルとして格納されている。ファイルバッファ11は、表示画面に表示する蛋白質のレコードファイルの複数ファイルを読み出して一時記憶する。表示属性設定部13は、蛋白質のレコードファイルの複数ファイルに対してそれぞれに表示属性を設定する。それぞれのレコードファイルごとに設定された表示属性は、表示処理部12に供給される。表示処理部は、レコードファイルに対して設定されている表示属性の設定データ(表示制御データ)に従って、分子構造を三次元表示する表示処理を行う。 In the
表示処理部12は、ファイルバッファ11に読み込まれた蛋白質のレコードファイルの複数ファイルに対して、当該レコードファイルに対応づけられている表示属性に基づいて、順次に蛋白質を構成する分子の座標データによる蛋白質構造を三次元表示する。 The
この場合に、表示属性設定部13が、例えば、レコードファイルの複数ファイルに対して同じ表示属性を設定すると、表示処理部12では、分子構造を三次元表示する場合において、複数の異なる蛋白質構造を同じ視点となるように、拡大、縮小、回転、並進の表示制御を行って、分子構造を表示することができる。このように表示すると、同じ視点において複数の異なる蛋白質の分子構造を画面表示することができる。設定された表示属性のデータは、表示属性保持部51に記憶されて保持される。 In this case, for example, when the display
原子間関係表示処理部50における矢印表示処理部15、断続線表示処理部16、および直線表示処理部17は、表示画面に表示された2つの原子間の関係を三次元表示形態の矢印や、三次元表示形態の断続線や、三次元表示形態の直線の直線によりマーク付けして表示する。ディスプレイ装置の表示画面に三次元表示された分子構造(蛋白質構造レコードファイル)において、例えば、相互作用する原子の間など、原子の間の関係をマーク付けする2つの原子を特定する場合は、その指定は、具体的には、キーボード操作により各原子の原子番号を入力することにより指定する。あるいは、スクリプトファイルで予め指定する。各原子の原子番号は、ユーザが表示画面上において、表示画面上に表示された分子構造の各原子を、マウス操作によりポインターカーソルを操作することより確認することができる。また、表示画面において、三次元表示されている原子の位置をポインターカーソルにより選択して指示することにより、指定するようにしても良い。 The arrow
表示処理部12が、表示画面に蛋白質の分子構造を三次元表示している場合、矢印表示処理部15が起動されて、表示された蛋白質構造の中の複数の原子をユーザの操作入力により特定した場合に、すなわち、表示された蛋白質構造の原子の間で、相互作用する原子がユーザの操作入力により特定された場合に、当該原子の間の関係を三次元表示の矢印により表示する矢印表示処理を行う。このような表示を行うことにより、分子構造における作用機構を明確に表示することができる。また、この場合に、表示属性設定部13には表示属性を一時的に保持するための記憶部が設けられている。例えば、原子間関係表示処理部50の矢印表示処理部15により表示処理が行われて、特定された相互作用する原子の座標データは、その時点において表示している蛋白質のレコードファイルの表示属性に含ませて、当該レコードファイルに対応付けして表示属性のデータとして保持する。 When the
断続線表示処理部16は、矢印表示処理部15が行う三次元表示の矢印とは表示形態が異なる三次元表示の断続線の表示を行う。断続線の表示処理は、矢印表示処理部15が行う処理と同様な処理により行われる。つまり、特定された原子の間の関係を三次元表示の断続線で結ぶ表示を行う。具体的には、表示画面に表示された蛋白質構造の中の原子の間で、相互作用する原子がユーザの操作入力により特定された場合に、当該原子の間を等間隔に配置された点体による結合状態として表示する。断続線表示処理部16は、後述するように、図中においては点体としての小球を等間隔に配置する点線の態様として説明しているが、円柱等の柱体を等間隔に配置する破線の態様や、小球等の点体および円柱等の柱体を組合せて配置する鎖線の表示形態を採用してもよい。 The intermittent line
直線表示処理部17は、断続線表示処理部16と同様に、矢印表示処理部15が行う三次元表示の矢印に代えて、三次元表示の円柱等の柱体の表示を行うものであり、特定された原子の間の関係を三次元表示の円柱等の柱体で結ぶ表示を行う。具体的には、表示画面に表示された蛋白質構造の原子の間で、相互作用する原子がユーザの操作入力により特定された場合に、当該原子の間を円柱状等の柱体状の直線による結合の表示状態として三次元表示する。 The straight line display processing unit 17 displays a columnar body such as a three-dimensional display cylinder instead of the three-dimensional display arrow performed by the arrow
上述した原子間関係表示処理部50における各表示処理部、すなわち、矢印表示処理部15、断続線表示処理部16、および直線表示処理部17、ならびにこれらの組み合わせによる原子間の関係の表示処理は、表示処理部12にて表示された蛋白質構造の原子の間で、相互作用する原子がユーザの操作入力により特定された場合に、当該原子の間に原子間の関係を表示するため利用される。 Each display processing unit in the above-described interatomic relationship
図4は、複数のファイルを同時に開き順番に表示する三次元構造・機能表示システムの制御処理部による制御処理を説明するタイムチャートである。図4を参照して説明する。制御処理部が起動され、蛋白質構造レコードファイルの複数ファイルの表示処理を開始すると、スクリプトファイルに記述されたスクリプトの内容に従って、データベース101をアクセスし、該当する蛋白質の立体構造レコードデータの各ファイル(File 1,File 2,File 3,File 4)をデータベース101からファイルバッファ11に順次に読み込む。このとき、スクリプトファイルにおいて、表示する蛋白質構造レコードファイルの表示属性のデータが設定されていると、その表示属性の表示制御データにしたがって、表示画面に三次元表示処理が行われる。表示属性のデータが設定されてない場合には、表示属性設定部13に予め設定されているデフォルトの表示属性データが用いられる。 FIG. 4 is a time chart for explaining the control processing by the control processing unit of the three-dimensional structure / function display system that displays a plurality of files simultaneously in the opening order. This will be described with reference to FIG. When the control processing unit is activated and display processing of a plurality of protein structure record files is started, the
表示処理部12による分子構造の三次元表示は、最後のレコードファイル(File 4)のファイルバッファ11の読み込み終了により開始される。スクリプトファイルにより、先に表示を指示されている最初のレコードファイル(File 1)の蛋白質の立体構造データの表示が行われる。その際に、ユーザは、表示画面を見て希望するようにその表示形態を変更する。例えば、拡大、縮小、回転、並進などで立体構造を動かす。また、その場合に、例えば、視点を固定する固定モードに設定する。固定モードに設定しない場合にはデフォルトの自動調節モードになる。表示属性の表示制御データは、表示属性設定部13に設定されるので、表示内容を次のレコードファイル(File 2)の蛋白質の立体構造データの表示に切り換える指示がなされると、その表示属性に従い、この第2番目のレコードファイル(File 2)の蛋白質の立体構造データの表示が行われる。同様にして、表示内容を次のレコードファイル(File 3)の蛋白質の立体構造データの表示に切り換える指示がなされると、その表示属性に従い、次は第3番目のレコードファイル(File 3)の蛋白質の立体構造データの表示が行われる。また、続いて第4番目のレコードファイル(File 4)の蛋白質の立体構造データの表示が行われる。 The three-dimensional display of the molecular structure by the
このようにして、複数ファイルの蛋白質のレコードファイルを同時に開き、それぞれのレコードファイルによる蛋白質の分子構造の三次元表示の表示形態を任意に切り換え、また、表示形態を同じ視点として、または異なる視点として、任意に切り換えて表示することができる。さらに、これら分子構造の立体構造を表示する場合において、例えば相互作用する特定の原子の間の関係を三次元表示矢印によりマークして表示することができ、作用機構などを正確に表示できる。その場合において、矢印表示によりマークする原子の特定は、例えば、ポインティングデバイスのマウスやキーボードの入力装置の操作をユーザが行うことにより指定する。 In this way, multiple protein record files can be opened at the same time, and the display form of the 3D display of the protein molecular structure can be arbitrarily switched by each record file. Also, the display form can be the same or different. , Can be switched arbitrarily and displayed. Furthermore, when displaying the three-dimensional structure of these molecular structures, for example, the relationship between specific atoms that interact with each other can be marked and displayed with a three-dimensional display arrow, and the action mechanism and the like can be displayed accurately. In this case, the atom to be marked by the arrow display is specified by, for example, the user operating the pointing device mouse or keyboard input device.
図4に示す制御処理のタイムチャートでは、第2番目のレコードファイル(File 2)の蛋白質の立体構造データの表示の際に矢印・点線を表示することが指示され、また、第3番目のレコードファイル(File 3)の蛋白質の立体構造データの表示の際にも、その指示がなされていることが示されている。 In the time chart of the control process shown in FIG. 4, it is instructed to display an arrow / dotted line when displaying the protein three-dimensional structure data of the second record file (File 2), and the third record It is shown that the instruction is given also when displaying the three-dimensional structure data of the protein in the file (File 3).
次に具体的に、三次元表示される矢印の表示処理について説明する。図5〜図7は、1つのレコードファイルの蛋白質の立体構造データを表示している表示画面において矢印表示する操作例を説明する図である。図5に示すように、表示画面21において、1つのレコードファイルにより蛋白質の立体構造データを表示し、その表示画面21において、相互作用していると判定できる原子の間をマークするため、画面中央の右側よりの2つの原子を特定して、矢印表示を指示すると、これにより、図6に示す表示画面22のように、その2つの原子の間に矢印22aの表示がなされる。この結果、表示画面22において、相互作用する原子から原子へと矢印22aが表示される。 Next, the display process of the arrow displayed three-dimensionally will be specifically described. 5 to 7 are diagrams illustrating an example of an operation for displaying an arrow on a display screen displaying protein three-dimensional structure data of one record file. As shown in FIG. 5, in the
また、別の原子の間において、その2つの原子を指定すると、図7に示すように、表示画面23において、画面中央部の2つの原子の間に矢印23aの表示がなされる。なお、ここでの表示処理部12が行う分子構造の表示処理では、2つの原子間の距離を判定し、所定値以上に近い原子どうし互いに結合していると判定して結合の表示処理を行っているので、2つの原子間では結合状態が表示されると共に、表示画面23の中央部の2つの原子の間において、結合状態と共にその原子間に矢印23aの表示が行われている。この結合状態の表示・非表示は、後述するように、ユーザのコマンド入力により任意に切り換えることができる。 If two atoms are specified between different atoms, an
図8は、矢印表示に変えて、2つの原子の間を三次元表示の点線の表示形態により表示している表示画面の一例を示す図である。図8に示すように、1つのレコードファイルの蛋白質の立体構造データを表示している表示画面24では、指示により特定された3組の2つの原子間を3つの点線(断続線)24a,24b,24cにより結ばれて表示されている。このように、複数組であっても相互作用する原子を特定して、その原子を指示することで、その間の関係を示すための点線の表示や矢印の表示などを三次元表示として行うことができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a display screen in which two atoms are displayed in a three-dimensional dotted line display form instead of the arrow display. As shown in FIG. 8, on the
図9は、三次元表示する矢印表示の表示形態を詳細に説明する図である。また、図10は、三次元表示する断続線表示の表示形態を詳細に説明する図である。三次元表示する矢印の表示では、図9に示すように、原子は球体に表示され、第1の原子31と第2の原子33の間を三次元表示の矢印32で結ぶような表示形態で表示する。矢印32は、円弧を描くチューブと円錐を組み合わせたオブジェクトとして表示する。これにより、向き(視点)を変えた表示を行っても明瞭に矢印が表示されているものとなっている。分子構造の三次元表示においては、分子構造の向きを変えて表示を行うことが頻繁に行われるが、その場合において、設定した矢印の表示の向きを変えて表示しても、その視認性が低下することはない。図9(a)の表示形態を手前に回転した状態が図9(b)に示す表示形態であり、図9(b)に示す表示形態から、さらに手前に回転した表示形態が図9(c)に示す表示形態となっている。この矢印表示では、矢印の表示色(色彩)を任意に設定変更可能な色設定変更手段(図示せず)を設けることにより、必要に応じて簡易に表示色を変更することができる。 FIG. 9 is a diagram for explaining in detail the display form of the arrow display for three-dimensional display. FIG. 10 is a diagram for explaining in detail the display form of intermittent line display for three-dimensional display. In the display of the arrow for three-dimensional display, as shown in FIG. 9, the atoms are displayed in a sphere, and the
図10に示すように、三次元表示する断続線表示の表示形態では、原子間に点体を等間隔に並べて三次元的な点線を表示する。断続線表示の三次元表示では、原子が球体に表示されるので、点線のための点体は、それに比較して十分に小さい球体とする表示形態での表示とし、原子には触れないように描画する。ここでは、第1の原子41と第2の原子43の間を、三次元表示の点体の列による断続線表示42により結ぶ表示としている。これにより、図9の矢印表示と同様に、向き(視点)を変えた表示を行っても明瞭に点線が表示されているものとなっている。この場合にあっては、設定した断続線表示の向きを変えて表示しても、その視認性が低下することはない。図10(a)の表示形態から第2の原子43を手前に回転した状態が、図10(b)に示す表示形態となっている。この場合にあっては、三次元表示の断続線表示42により、2つの原子間の関係が表示される表示形態となっている。これらの断続線表示では、断続線の表示色を任意に設定変更可能な色彩設定変更手段(図示せず)を設けることにより、必要に応じて簡易に表示色を設定変更することができる。なお、直線表示の場合においても、同様に表示色を任意に設定変更できる色設定変更手段(図示せず)を設けられる。 As shown in FIG. 10, in the display form of the intermittent line display for three-dimensional display, three-dimensional dotted lines are displayed by arranging point bodies at regular intervals between atoms. In the 3D display of the interrupted line display, atoms are displayed on a sphere, so the dot for the dotted line should be displayed in a display form with a sufficiently small sphere compared to it, so as not to touch the atoms draw. Here, the
ここでの実施例の蛋白質構造三次元表示システムでは、前述したように、データベースに格納されている蛋白質のレコードファイルの複数ファイルを同時に開き、表示属性設定部において設定した表示属性のデータの内容に従って、蛋白質の分子構造を三次元表示して、それぞれの蛋白質立体構造データを比較できる。理解を深めるために、その場合の表示画面例について説明する。図11は、視点モードが自動調節モードに設定されている場合の表示画面の変化を説明する図であり、図12は、視点モードが固定モードに設定されている場合の表示画面の変化を説明する図である。 In the protein structure three-dimensional display system of the embodiment here, as described above, a plurality of protein record files stored in the database are opened simultaneously, and according to the content of the display attribute data set in the display attribute setting unit. 3D display of the molecular structure of the protein and comparison of each protein's 3D structure data. In order to deepen understanding, a display screen example in that case will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a change in the display screen when the viewpoint mode is set to the automatic adjustment mode, and FIG. 12 is a diagram illustrating a change in the display screen when the viewpoint mode is set to the fixed mode. It is a figure to do.
視点モードが自動調節モードに設定されていると、図11に示すように、蛋白質の立体構造のレコードファイルを表示する場合において、表示画面25のように最初のファイルを表示している状態から、次のファイルの表示を指示すると、自動調節モードの表示設定では、表示画面26のように表示される。これは、まず、蛋白質の立体構造の全体を表示するため、座標系が変更され、倍率が縮小されて表示されるためである。 When the viewpoint mode is set to the automatic adjustment mode, as shown in FIG. 11, when displaying the record file of the three-dimensional structure of the protein, from the state of displaying the first file like the
これに対して、視点モードが固定モードに設定されている場合には、図12に示すように、蛋白質の立体構造のレコードファイルを表示する場合、表示画面27のように最初のファイルを表示している状態から、次のファイルの表示を指示すると、表示画面28のように表示され、直前の表示属性のデータを継承して、同じ座標系で、同じ倍率により表示される。その場合に分子を構成する同じ原子が、同じ位置に表示されるので、複数の異なる分子の立体構造の比較をユーザが簡単にできるようになる。表示画面28では、表示された次のレコードファイルに対応づけられた表示属性には、相互作用する原子間に断続線表示が設定されていたので、その設定の状態で表示される。このような断続線表示により触媒反応における遷移状態などを表示でき、その状態を比較できる。なお、直線表示が設定されている場合には、前述の点線に代わり、円柱等の柱体状の直線が表示される。 On the other hand, when the viewpoint mode is set to the fixed mode, as shown in FIG. 12, when the record file of the protein three-dimensional structure is displayed, the first file is displayed as in the
前述したように、ここでの実施例の蛋白質構造三次元表示システムでは、データベースに格納されている蛋白質のレコードファイルの複数ファイルを同時に開き、表示属性設定部において設定した表示属性の内容に従って、分子構造を三次元表示して、それぞれの蛋白質の立体構造データをユーザが比較できるようにしている。そのため、2つの原子の間の関係を表示するために、三次元表示の矢印表示、直線表示、または断続線表示などの処理を行うが、分子構造の三次元表示処理を行う主要部の表示処理部では、蛋白質立体構造データにしたがって、各原子の座標データを判別し、所定値以上に近い距離ある原子間は結合状態にあるとして、その原子の間はバー(円柱状の直線)表示により結合された状態として表示される。また、蛋白質の立体構造のレコードファイルの結合情報が存在する場合には、その結合情報に従って、分子構造の表示の際には、分子画像に結合状態が表示される。これらの結合状態の表示は、ユーザの希望により任意に切り換えられる。 As described above, in the protein structure three-dimensional display system of the present embodiment, a plurality of protein record files stored in the database are opened simultaneously, and the molecules are displayed according to the contents of the display attributes set in the display attribute setting unit. The structure is displayed in three dimensions so that the user can compare the three-dimensional structure data of each protein. Therefore, in order to display the relationship between two atoms, processing such as three-dimensional display arrow display, straight line display, or intermittent line display is performed, but main part display processing that performs three-dimensional display processing of the molecular structure In this section, the coordinate data of each atom is discriminated according to protein three-dimensional structure data, and atoms that are close to a predetermined distance or more are considered to be in a bonded state, and the atoms are bound by a bar (cylindrical straight line) display. It is displayed as the state that was done. If there is binding information in the record file of the three-dimensional structure of the protein, the binding state is displayed in the molecular image when displaying the molecular structure according to the binding information. The display of these connection states can be arbitrarily switched according to the user's wishes.
結合状態は、蛋白質のレコードファイルの結合情報に従って、その結合状態が表示されるが、その表示・非表示は任意に切り換えられる。分子の触媒機構などの解析では、2つの原子間の距離(近さ)が重要になる。また、結合状態にあるかないかについても、その状態を表示させることが重要である。ユーザは、これらの表示を参考して、相互作用を行う原子を特定して、その間に矢印表示または断続線表示の設定を行う。そのため、本実施例の蛋白質構造三次元表示システムでは、分子構造の表示において、結合状態の表示を様々に変更して表示することができるような機能を有するものとなっている。 The binding state is displayed according to the binding information of the protein record file, but the display / non-display can be arbitrarily switched. In the analysis of molecular catalytic mechanism, the distance (closeness) between two atoms is important. It is also important to display the state of whether or not it is in a coupled state. The user refers to these displays, identifies the atoms that interact with each other, and sets the arrow display or the intermittent line display therebetween. For this reason, the protein structure three-dimensional display system of the present embodiment has a function that allows various changes in the display of the binding state in the display of the molecular structure.
また、矢印の三次元表示を行う場合について、矢印の表示形態を維持しつつ、矢印の始点と終点とを結ぶ直線を軸として回転させて表示することができる調整が可能な表示調整手段(図示せず)が設けられている。この表示調整手段により、三次元表示を行う矢印の表示状態を適切に微調整することができる。 In addition, in the case of performing the three-dimensional display of the arrow, a display adjustment unit (FIG. 5) capable of adjustment that can be rotated and displayed around the straight line connecting the start point and the end point of the arrow while maintaining the display form of the arrow. Not shown). By this display adjustment means, the display state of the arrow for performing the three-dimensional display can be finely adjusted appropriately.
図13〜図16は、分子構造を表示する際の原子間の結合状態の表示処理を説明する図である。図13は、表示処理部が原子間距離に従って結合状態を表示している表示画面29を示し、図14は、原子番号表示を併せて行っている場合の表示画面30を示している。この場合のレコードファイルに登録されている結合情報(CONECT行/PDBフォーマット)は、
CONECT 2748 2746 6261
CONECT 3131 6290
CONECT 6261 6262 6270 2748 6272
CONECT 6290 6285 3131
となっており、この結合情報からは、6261番の原子と6290番の原子は結合していない。したがって、このようなレコードファイルに登録されている結合情報を反映した結合状態の表示では、図16に示すように表示画面42となる。FIG. 13 to FIG. 16 are diagrams for explaining the processing for displaying the bonding state between atoms when displaying the molecular structure. FIG. 13 shows a
CONNECT 2748 2746 6261
CONNECT 3131 6290
CONNECT 6290 6285 3131
From this bond information, the 6261th atom and the 6290th atom are not bonded. Therefore, in the display of the combined state reflecting the combined information registered in such a record file, a
なお、結合情報を反映しない表示では、各原子の座標情報に基づき原子間の規定の距離を判定して、その結合状態を表示するので、図15に示す表示画面41のように、結合している状態の表示形態となる。この結合状態の表示を切り換えて、その2つの原子の間の結合状態を、例えば、前述したような三次元表示の矢印表示または断続線表示に設定して、この2つの原子の間が相互作用が働く可能性があることを示すためのマーク付けを行うことができる。つまり、結合情報による結合状態の表示・非表示を切り換えることで、このような原子を見つけることでき、そのような原子を見つけた場合に、三次元表示の矢印表示または断続線表示を設定してマーク付けできる。 In the display that does not reflect the bond information, the prescribed distance between the atoms is determined based on the coordinate information of each atom and the bond state is displayed. Therefore, as shown in the
また、ここでの蛋白質構造三次元表示システムのそれぞれのシステム要素は、インターネットの仕組みを利用したネットワークシステムとして構成されても良い。その場合に、データベース101としては、ネットワーク上で情報提供サービスを行っているプロテイン・データ・バンク(PDB)等が利用でき、三次元構造・機能表示システム102、ディスプレイ装置103、入力処理サブシステム104としては、インターネットに接続された状態のパーソナルコンピュータ、ワークステーションなどが利用できる。図17および図18は、ネットワークシステムとして構成された蛋白質構造三次元表示システムの表示画面例を示している。図17に示す表示画面43は、三次元表示の矢印表示を行っている図7の表示画面23に対応しており、図18に示す表示画面44は、三次元表示の断続線表示を行っている図8の表示画面24に対応している。 In addition, each system element of the protein structure three-dimensional display system may be configured as a network system using an Internet mechanism. In this case, as the
次に、前述した矢印表示処理部15の矢印表示処理について説明する。図19は矢印表示処理の処理フローを説明するフローチャートである。前述したように、三次元表示の矢印表示処理では、矢印表示する始点および終点が、2つの原子を特定する指示により与えられ、矢印表示の指示が与えられて処理が行われるが、ここでは、ユーザ入力によるコマンドまたはスクリプトにより受け付けて処理が行われるものとして説明する。 Next, the arrow display processing of the arrow
図19に示すように、処理を開始すると、まず、曲線矢印の中心位置をデフォルトで設定し(ステップ301)、スクリプトまたはコマンドによるユーザ入力により、始点の原子Aおよび終点の原子Bの原子番号の指示と矢印表示のコマンド指示とが与えられる(ステップ302)。描画のためのデータが与えられたので、始点および終点の2点およびデフォルトで設定された曲線矢印の中心が直線をなすか否かを判定し(ステップ303)、直線をなす場合には、曲線矢印として描画できないので、原子Aから原子Bに直線状の矢印を描画する(ステップ304)。 As shown in FIG. 19, when the processing is started, first, the center position of the curved arrow is set as a default (step 301), and the atomic numbers of the starting point atom A and the ending point atom B are set by user input by a script or command. An instruction and a command instruction of an arrow display are given (step 302). Since the data for drawing is given, it is determined whether or not the two points of the start point and the end point and the center of the curve arrow set by default form a straight line (step 303). Since it cannot be drawn as an arrow, a straight arrow is drawn from atom A to atom B (step 304).
また、2点および中心が直線とならない場合には、2つの原子の位置とデフォルトで設定された曲線矢印の中心位置からなる平面を規定する(ステップ305)。2つの原子の始点および終点の位置関係を判別して、それぞれに対応して曲線矢印を描画する(ステップ306〜ステップ309)。また、描画を中止するユーザ入力があるか否かを判別して、描画を中止するコマンドが入力されていた場合には、矢印の描画を中止する(ステップ310〜ステップ311)。 If the two points and the center are not a straight line, a plane composed of the positions of two atoms and the center position of a curved arrow set by default is defined (step 305). The positional relationship between the start point and end point of the two atoms is discriminated, and a curved arrow is drawn corresponding to each of them (
次に、前述した断続線表示処理部16の断続線表示処理について説明する。図20は断続線表示処理の処理フローを説明するフローチャートである。断続線表示処理においても、表示する始点および終点が、2つの原子を特定する指示により与えられ、表示指示が与えられて処理が行われるが、ここでは、ユーザ入力によりコマンドまたはスクリプトにより受け付けて処理が行われるものとして説明する。 Next, the intermittent line display process of the above-described intermittent line
点体の並びとして点線を描画するので、このため点体(小球)の球間隔をデフォルトで設定する(ステップ321)、スクリプトまたはコマンドによるユーザ入力により、始点の原子Aおよび終点の原子Bの原子番号の指示と断続線表示のコマンド指示を与えられると(ステップ322)、2つの原子の間に、ファンデルワールス半径分の距離を除く部分に、等間隔に点体(小球)を表示するようにして点線を描画する(ステップ323)。描画を中止するユーザ入力があるか否かを判別して、描画を中止するコマンドが入力されていた場合には、矢印の描画を中止する(ステップ324〜ステップ325)。 Since dotted lines are drawn as a sequence of dot bodies, the sphere spacing of the dot bodies (small spheres) is set as a default (step 321). When given an atomic number instruction and a command line display command (step 322), dots (small spheres) are displayed at equal intervals between the two atoms, except for the distance of the van der Waals radius. In this manner, a dotted line is drawn (step 323). It is determined whether or not there is a user input for stopping drawing, and if a command for stopping drawing is input, drawing of an arrow is stopped (
図21〜図24は、スクリプトファイルの記述例を示す図である。前述したように、それぞれの蛋白質の立体構造を表示する表示属性(表示制御データ)は、ファイル操作を含む一連のコマンド列のスクリプトファイルとして記述されて与えられる。このスクリプトファイルのコマンド列による分子構造の表示処理については、本発明とは直接に関係しないのでその詳細な説明は省略するが、コマンド処理については、概略は、次のように行われる。これらの処理は、蛋白質立体構造表示ソフトウェア「RASMOL」における処理と同様である。 21 to 24 are diagrams showing examples of script file descriptions. As described above, the display attribute (display control data) for displaying the three-dimensional structure of each protein is given by being described as a script file of a series of command strings including file operations. Since the display process of the molecular structure by the command sequence of the script file is not directly related to the present invention, the detailed description thereof will be omitted, but the command process is roughly performed as follows. These processes are the same as the processes in the protein three-dimensional structure display software “RASMOL”.
分子構造の立体構造データのレコードファイルを読み込み、そのデータに基づく表示処理については、次のように行う。
(1)PDBフォーマットのファイルを読み込む。なお、NMR複数モデルには対応しておらず、1つのファイルにつき、1つの分子モデルが記述されていることを前提とする。
(2)原子間距離に基づき原子間結合を自動判定する。また、DSSPアルゴリズムを用いて2次構造を決定する。The record file of the 3D structure data of the molecular structure is read and the display process based on the data is performed as follows.
(1) A PDB format file is read. It is assumed that one molecular model is described for one file, not corresponding to a plurality of NMR models.
(2) The interatomic bond is automatically determined based on the interatomic distance. Also, the secondary structure is determined using the DSSP algorithm.
PDBフォーマットファイルで読む行と取得するデータ項目は、以下の通りである。
(a).「HEADER」行を読み込み、「分類、日付、PDBコード」の各データ項目を取得する。
(b)「COMPND」行を読み込み、「分子名」のデータ項目を取り込む。この場合において、最初の「COMPND」行が”MOL_ID:”で始まっていない場合には、11〜70カラムを取得する。最初の「COMPND」行が”MOL_ID:”で始まっている場合には、22〜70カラムを取得する。
(c)「SOURCE」行を読み込み、「生物種」のデータ項目を取り込む。この場合において、最初の「SOURCE」行が”MOL_ID:”で始まっていない場合には、11〜70カラムを取得する。最初の「SOURCE」行が”MOL_ID:”で始まっている場合、さらに、その後に”ORGANISM_SCIENTIFIC:”で始まるSOURE行があったら33〜70カラムを取得し、また、”ORGANISM_COMMON:”で始まるSOURE行があったら29〜70カラムを取得する。両方あれば、両方を取得する。
(d)「ATOM,HETATM」行を読み込み、「原子ID、原子名、AltLoc、残基名、chainID、残基ID、インサーションコード、空間座標x、空間座標y、空間座標z、占有率、温度因子」の各データ項目を取り込む。
(e)「CONECT」行を読み込み、「結合開始原子ID(カラム7〜11)、結合終端原子ID(カラム12〜16)、結合終端原子ID(カラム17〜21)、結合終端原子ID(カラム22〜26)、結合終端原子ID(カラム27〜31)、」のデータ項目を取り込む。この場合において、複数のAlternate locationが指定されていれば、占有率の最も大きいものをデフォルトとして採用するために使う。The lines to be read in the PDB format file and the data items to be acquired are as follows.
(A). The “HEADER” line is read and each data item of “classification, date, PDB code” is acquired.
(B) The “COMPND” line is read, and the “molecule name” data item is read. In this case, if the first “COMPND” line does not start with “MOL_ID:”,
(C) The “SOURCE” line is read, and the “species” data item is read. In this case, if the first “SOURCE” line does not start with “MOL_ID:”,
(D) Read the “ATOM, HETATM” line and read “Atom ID, Atom Name, AltLoc, Residue Name, chainID, Residue ID, Insertion Code, Spatial Coordinate x, Spatial Coordinate y, Spatial Coordinate z, Occupancy, Import each data item of “Temperature Factor”.
(E) The “CONNECT” line is read and “bond start atom ID (columns 7 to 11), bond end atom ID (
原子間結合の判定処理
(1)一般的な結合
分子中の全ての原子のペアに対して、原子間距離(Å)を計算し、次の条件を満たすとき結合していると判定する。
0.4Å<原子間距離<(二つの原子の共有半径の和)+0.56Å
(2)バックボーン形成
同一chainのCα原子を順に仮想的に結合していく。但し、原子間距離が4.20Å以上離れている場合は結合させない。
(3)ジスルフィド結合
分子中の全てのシステイン残基のS原子ペアに対して原子間距離(Å)を計算し、次の条件を満たすとき結合していると判定する。
原子間距離<3.0ÅInteratomic bond determination process (1) General bond The interatomic distance (Å) is calculated for all atom pairs in the molecule, and it is determined that the bonds are bonded when the following conditions are satisfied.
0.4Å <interatomic distance <(sum of shared radii of two atoms) + 0.56Å
(2) Backbone formation The Cα atoms of the same chain are virtually combined in order. However, when the interatomic distance is 4.20 mm or more, it is not bonded.
(3) Disulfide bond The interatomic distance (Å) is calculated for S atom pairs of all cysteine residues in the molecule, and determined to be bonded when the following conditions are satisfied.
Interatomic distance <3.0 mm
(4)水素結合の判定処理
a.蛋白質の場合、
1.水素原子の位置を決定する。N−H間の距離は1オングストロームとし、方向は1つ前の残基のC−O:結合に平行とする。
2.Cα原子−Cα原子の距離が9オングストロームの場合に限る。
3.結合エネルギーの計算を次の式により行う。
E=(332/ε)(q1q2/R12) (kcal/mol)
ここでεは誘電率であり、
q1q2は電荷素量e0を単位とした電荷
R12は距離(単位:オングストローム)
である。
4.結合エネルギーを計算した結果による補正処理
E>−500kcal/molのときは、E=0とする。
5.各残基について、結合エネルギーの低い順に二つの結合を保持する。(4) Hydrogen bond determination process a. For proteins,
1. Determine the position of the hydrogen atom. The N—H distance is 1 angstrom and the direction is parallel to the C—O: bond of the previous residue.
2. Only when the distance between the Cα atom and the Cα atom is 9 angstroms.
3. The binding energy is calculated by the following formula.
E = (332 / ε) (q1q2 / R12) (kcal / mol)
Where ε is the dielectric constant,
q1q2 is the charge in units of elementary charge e0 R12 is the distance (unit: Angstrom)
It is.
4). Correction processing based on calculation result of binding energy When E> −500 kcal / mol, E = 0.
5). For each residue, two bonds are retained in ascending order of binding energy.
b.DNAの場合
1.同一chainでない全てのA−Tペア、C−Gペアについて、プリン骨格N1原子とピリミジン骨格N3原子間の距離が5オングストローム以内で最小のものを見つけて結合とみなす。
2.A−Tペア、C−Gペアそれぞれの場合で、残りの水素結合を処理する。b. In the case of DNA For all AT pairs and CG pairs that are not the same chain, the minimum distance within 5 angstroms between the purine skeleton N1 atom and the pyrimidine skeleton N3 atom is found and regarded as a bond.
2. The remaining hydrogen bonds are treated in each of the AT and CG pairs.
2次構造の推定処理
(1)αヘリックス構造
ある一定間隔(pitchで指定)離れた残基間に水素結合が存在する状況が2つ以上連続して現れた場合、αヘリックス構造とみなす。
(2)βシート構造
連続する3つの残基をひとつの単位として、水素結合のパターンを探す。パターンに適合している場合、連続する3残基のうちの中央の残基がβシート構造とみなされる。
(3)ターン構造
各残基について、角度κを計算する。κ>70°のとき、残基3はターン構造とみなされる。Secondary structure estimation process (1) α-helix structure If two or more situations in which hydrogen bonds exist between residues separated by a certain interval (specified by pitch) appear continuously, it is regarded as an α-helix structure.
(2) β sheet structure Search for a hydrogen bond pattern using three consecutive residues as one unit. If it matches the pattern, the middle residue of the three consecutive residues is considered a β sheet structure.
(3) Turn structure The angle κ is calculated for each residue. When κ> 70 °,
上述した説明においては、蛋白質構造の原子間の関係の表示処理を行う原子間関係表示処理部における、矢印表示処理部15,直線表示処理部17,断続線表示処理部16の各表示処理部は、各々独立したシステム要素として説明したが、それぞれを組み合わせることにより、各システム要素による表示を直列的に組み合わせた表示のほか、各システム要素による表示を並列的に組み合わせた二重線状の表示とすることもできる。すなわち、矢印と直線とを直列的あるいは並列的に組み合わせた形態、矢印と断続線とを直列的あるいは並列的に組み合わせた形態、直線と断続線とを直列的あるいは並列的に組み合わせた形態によって、蛋白質構造の原子間の関係の表示を行うことができる。これにより、複数の蛋白質構造の原子間の関係の表示を行う場合、それぞれの関係を区別した表示とすることができる。これにより、簡便に目視確認することができるようになる。 In the above description, the display processing units of the arrow
また、原子間関係表示処理部(矢印表示処理部、直線表示処理部、断続線表示処理部、およびこれらの組み合わせ)にて表示される各表示形態は、予め原子間の関係に対応させるように任意に定義付けしておくことにより、種類の異なる原子間の関係を目視確認することができ、その関係をきわめて簡単に把握することができるようになる。 In addition, each display form displayed in the interatomic relationship display processing unit (arrow display processing unit, straight line display processing unit, intermittent line display processing unit, and combinations thereof) should correspond to the relationship between atoms in advance. By arbitrarily defining the relationship, it is possible to visually confirm the relationship between different kinds of atoms, and it becomes possible to grasp the relationship very easily.
時系列的な酵素機能・情報伝達などのメカニズムを三次元的に表示できるシステムなので、このシステムを用いることにより、分子モデリングにより、創薬及び新規の蛋白質機能を開発するのに使用することができる。 Since this system can display three-dimensional mechanisms such as time-series enzyme functions and information transmission, it can be used to develop drugs and new protein functions through molecular modeling. .
また、本発明の蛋白質構造三次元表示システムは、蛋白質の立体構造データのレコードファイルの複数ファイルを開いて、分子構造の立体構造を三次元表示でき、同じ視点により複数ファイルの立体構造データを表示でき、2つの原子の間に矢印表示、直線表示または断続線表示を三次元表示できるので、蛋白質、酵素、情報伝達系蛋白質などの分子間・原子間の関係を時系列に立体的に表示することができる。矢印表示をチューブ、円錐などで表現して、立体的にいずれの方向からも、矢印として認識できる状態で表示することができ、見る角度を変更しても、分子間・原子間の関係を一律的に表示できる。 In addition, the protein structure three-dimensional display system of the present invention can open a plurality of protein three-dimensional structure data record files, display the three-dimensional molecular structure three-dimensionally, and display the three-dimensional structure data of the plurality of files from the same viewpoint. It is possible to display three-dimensional display of arrows, straight lines, or intermittent lines between two atoms, so that the relationship between molecules and atoms such as proteins, enzymes, and information transfer proteins can be displayed in a three-dimensional manner in time series. be able to. The arrow display is expressed as a tube, cone, etc., and can be displayed as an arrow from any direction in three dimensions. Even if the viewing angle is changed, the relationship between molecules and atoms is uniform. Can be displayed.
[図1]酵素の触媒機構を表現する模式図の一例を示す図である。
[図2]本発明による蛋白質機能発現機構を表示するための蛋白質構造三次元表示システムの全体のシステム構成を示す図である。
[図3]蛋白質構造三次元表示システムの三次元構造・機能表示システムにおけるシステム要素の構成を詳細に示すブロック図である。
[図4]複数のファイルを同時に開き順番に表示する三次元構造・機能表示システムの制御処理部による制御処理を説明するタイムチャートである。
[図5]1つのレコードファイルの蛋白質の立体構造データを表示している表示画面において矢印表示する操作例を説明する第1の図である。
[図6]1つのレコードファイルの蛋白質の立体構造データを表示している表示画面において矢印表示する操作例を説明する第2の図である。
[図7]1つのレコードファイルの蛋白質の立体構造データを表示している表示画面において矢印表示する操作例を説明する第3の図である。
[図8]2つの原子の間に三次元表示の点線を表示している表示画面の一例を示す図である。
[図9]三次元表示する矢印表示の表示形態を詳細に説明する図である。
[図10]三次元表示する断続線表示の表示形態を詳細に説明する図である。
[図11]視点モードが自動調節モードに設定されている場合の表示画面の変化を説明する図である。
[図12]視点モードが固定モードに設定されている場合の表示画面の変化を説明する図である。
[図13]分子構造を表示する際の原子間の結合状態の表示処理を説明する第1の図である。
[図14]分子構造を表示する際の原子間の結合状態の表示処理を説明する第2の図である。
[図15]分子構造を表示する際の原子間の結合状態の表示処理を説明する第3の図である。
[図16]分子構造を表示する際の原子間の結合状態の表示処理を説明する第4の図である。
[図17]ネットワークシステムとして構成された蛋白質構造三次元表示システムの表示画面例を示す第1の図である。
[図18]ネットワークシステムとして構成された蛋白質構造三次元表示システムの表示画面例を示す第2の図である。
[図19]矢印表示処理の処理フローを説明するフローチャートである。
[図20]断続線表示処理の処理フローを説明するフローチャートである。
[図21]スクリプトファイルの記述例を示す第1の図である。
[図22]スクリプトファイルの記述例を示す第2の図である。
[図23]スクリプトファイルの記述例を示す第3の図である。
[図24]スクリプトファイルの記述例を示す第4の図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic diagram expressing the catalytic mechanism of an enzyme.
FIG. 2 is a diagram showing an overall system configuration of a protein structure three-dimensional display system for displaying a protein function expression mechanism according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing in detail the configuration of system elements in the three-dimensional structure / function display system of the protein structure three-dimensional display system.
FIG. 4 is a time chart for explaining a control process by a control processing unit of a three-dimensional structure / function display system that displays a plurality of files simultaneously in the order of opening.
FIG. 5 is a first diagram illustrating an example of an operation for displaying an arrow on a display screen displaying protein three-dimensional structure data of one record file.
FIG. 6 is a second diagram illustrating an example of an operation for displaying an arrow on a display screen displaying protein three-dimensional structure data of one record file.
FIG. 7 is a third diagram illustrating an example of an operation for displaying an arrow on a display screen displaying the protein three-dimensional structure data of one record file.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a display screen displaying a three-dimensional dotted line between two atoms.
FIG. 9 is a diagram for explaining in detail the display form of the arrow display for three-dimensional display.
FIG. 10 is a diagram for explaining in detail the display form of the interrupted line display for three-dimensional display.
FIG. 11 is a diagram illustrating a change in the display screen when the viewpoint mode is set to the automatic adjustment mode.
FIG. 12 is a diagram for explaining a change in the display screen when the viewpoint mode is set to the fixed mode.
[FIG. 13] FIG. 13 is a first diagram for explaining a process for displaying a bonding state between atoms when displaying a molecular structure.
FIG. 14 is a second diagram for explaining the process for displaying the bonding state between atoms when displaying the molecular structure.
FIG. 15 is a third diagram for explaining the process for displaying the bonding state between atoms when displaying the molecular structure.
FIG. 16 is a fourth diagram illustrating a process for displaying the bonding state between atoms when displaying a molecular structure.
FIG. 17 is a first diagram showing a display screen example of a protein structure three-dimensional display system configured as a network system.
FIG. 18 is a second diagram showing a display screen example of a protein structure three-dimensional display system configured as a network system.
FIG. 19 is a flowchart illustrating a process flow of an arrow display process.
FIG. 20 is a flowchart for explaining the processing flow of the intermittent line display processing.
FIG. 21 is a first diagram showing a description example of a script file.
FIG. 22 is a second diagram showing a description example of a script file.
FIG. 23 is a third diagram showing a description example of a script file.
FIG. 24 is a fourth diagram showing a description example of a script file.
11 ファイルバッファ
12 表示処理部
13 表示属性設定部
14 スクリプトファイル記憶部
15 矢印表示処理部
16 断続線表示処理部
17 直線表示処理部
50 原子間関係表示処理部
51 表示属性保持部
101 データベース
102 三次元構造・機能表示システム
103 ディスプレイ装置
104 入力処理サブシステム
105 キーボード
106 マウスDESCRIPTION OF
Claims (6)
前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルを読み出し一時記憶する読み出しバッファ手段と、
前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルに対してそれぞれに表示属性を設定する表示属性設定手段と、
前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルを読込み、当該ファイルに対応づけられている表示属性に基づいて、順次に蛋白質を構成する分子の座標データによる蛋白質構造を三次元表示する表示処理手段と、
を備えることを特徴とする蛋白質構造三次元表示システム。A protein database storing coordinate data of molecules constituting the protein as a record file for each protein molecule;
Read buffer means for reading and temporarily storing a plurality of files of the protein record file;
Display attribute setting means for setting a display attribute for each of the plurality of files of the protein record file;
A display processing means for reading a plurality of files of the protein record file, and displaying three-dimensionally the protein structure based on the coordinate data of the molecules constituting the protein sequentially based on the display attribute associated with the file;
A protein structure three-dimensional display system comprising:
前記表示属性設定手段は、前記蛋白質レコードファイルの複数ファイルに対して同じ表示属性を設定し、
前記表示処理手段が、複数の異なる蛋白質構造を同じ視点となるように、拡大、縮小、回転、並進の表示属性により表示する
ことを特徴とする蛋白質構造三次元表示システム。The protein structure three-dimensional display system according to claim 1,
The display attribute setting means sets the same display attribute for a plurality of files of the protein record file,
The protein structure three-dimensional display system, wherein the display processing means displays a plurality of different protein structures with display attributes of enlargement, reduction, rotation, and translation so as to have the same viewpoint.
前記表示処理手段により表示された蛋白質構造の中の複数の原子をユーザの操作入力により特定する入力手段と、
前記表示処理手段にて表示された蛋白質構造の原子が前記入力手段によるユーザの操作入力により特定された場合、特定された原子の間に原子間の関係を表示する原子間関係表示処理を行う原子間関係表示処理手段と、
前記原子間関係表示処理により関係が表示された各原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして当該表示属性を保持する表示属性保持手段と、
を備えることを特徴とする蛋白質構造三次元表示システム。The protein structure three-dimensional display system according to claim 1 or 2, further comprising:
Input means for specifying a plurality of atoms in the protein structure displayed by the display processing means by a user's operation input;
An atom for performing interatomic relationship display processing for displaying a relationship between atoms when the atoms of the protein structure displayed by the display processing means are specified by a user operation input by the input means Inter-relationship display processing means;
Display attribute holding means for holding the display attribute in association with the protein record file by including the coordinate data of each atom in which the relationship is displayed by the interatomic relationship display processing in the display attribute;
A protein structure three-dimensional display system comprising:
前記原子間関係表示処理手段は、前記表示処理手段により三次元表示された蛋白質構造の原子の中で、相互作用する原子が前記入力手段によりユーザの操作入力により特定された場合、当該特定された原子の間に矢印を表示する矢印表示処理を行う矢印表示処理手段を備え、
前記表示属性保持手段は、前記矢印が表示された特定された原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして当該表示属性を保持する
ことを特徴とする蛋白質構造三次元表示システム。The protein structure three-dimensional display system according to claim 3,
The interatomic relation display processing means is specified when an interacting atom is specified by a user operation input from the input means among the atoms of the protein structure three-dimensionally displayed by the display processing means. Comprising an arrow display processing means for performing an arrow display process for displaying an arrow between atoms;
The display attribute holding means includes the coordinate data of the identified atom on which the arrow is displayed in the display attribute, associates it with a protein record file, and holds the display attribute. Original display system.
前記原子間関係表示処理手段は、前記表示処理手段により三次元表示された蛋白質構造の原子の中で、相互作用する原子が前記入力手段によりユーザの操作入力により特定された場合、当該特定された原子の間に柱体状の直線を三次元表示する直線表示処理を行う直線表示処理手段を備え、
前記表示属性保持手段は、前記柱体状の直線が三次元表示された特定された原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして当該表示属性を保持する
ことを特徴とする蛋白質構造三次元表示システム。The protein structure three-dimensional display system according to claim 3,
The interatomic relation display processing means is specified when an interacting atom is specified by a user operation input from the input means among the atoms of the protein structure three-dimensionally displayed by the display processing means. Straight line display processing means for performing straight line display processing for three-dimensionally displaying columnar straight lines between atoms,
The display attribute holding means includes the coordinate data of the identified atom on which the columnar straight line is three-dimensionally displayed in the display attribute, associates the data with a protein record file, and holds the display attribute. Feature protein structure 3D display system.
前記原子間関係表示処理手段は、前記表示処理手段により三次元表示された蛋白質構造の原子の中で、相互作用する原子が前記入力手段によりユーザの操作入力により特定された場合、当該特定された原子の間に等間隔に配置された点体もしくは柱体またはその組み合わせを三次元表示する断続線表示処理を行う断続線表示処理手段を備え、
前記表示属性保持手段は、前記等間隔に配置された点体もしくは柱体またはその組み合わせが表示された特定された原子の座標データを前記表示属性に含ませて蛋白質レコードファイルに対応付けして当該表示属性を保持する
ことを特徴とする蛋白質構造三次元表示システム。The protein structure three-dimensional display system according to claim 3,
The interatomic relation display processing means is specified when an interacting atom is specified by a user operation input from the input means among the atoms of the protein structure three-dimensionally displayed by the display processing means. It comprises a discontinuous line display processing means for performing a discontinuous line display process for three-dimensionally displaying point bodies or pillars arranged at equal intervals between atoms or a combination thereof,
The display attribute holding means includes the coordinate data of the specified atom in which the point bodies or the columnar bodies or the combinations thereof arranged at equal intervals are displayed in the display attribute and associates them with the protein record file. A protein structure three-dimensional display system characterized by retaining display attributes.
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JP2003306705 | 2003-08-29 | ||
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Citations (1)
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JP2002516983A (en) * | 1998-03-30 | 2002-06-11 | ザ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティー・オブ・カリフォルニア | Methods and compounds for modulating nuclear receptor activity |
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- 2004-08-24 WO PCT/JP2004/012118 patent/WO2005022436A1/en active Application Filing
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