タンパク質計算科学―基礎と創薬への応用

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タンパク質計算科学―基礎と創薬への応用

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  • サイズ B5判/ページ数 251p/高さ 26cm
  • 商品コード 9784320056947
  • NDC分類 464.2

目次

第1章 タンパク質計算科学とその応用
第2章 タンパク質と低分子化合物の構造と物性の情報
第3章 分子の物性計算
第4章 分子動力学計算
第5章 タンパク質の構造予測とモデリング
第6章 自由エネルギー計算の原理とタンパク質への応用
第7章 タンパク質を標的とする薬物スクリーニング

著者紹介

神谷成敏[カミヤナルトシ]
1997年東京工業大学大学院生命理工学研究科バイオテクノロジー専攻博士課程修了。工学博士。同研究科、生物分子工学研究所、神戸大学医学系研究科を経て、2007年より現職。現職、大阪大学臨床医工学融合研究教育センター特任研究員(客員准教授)。専攻、生物物理化学

肥後順一[ヒゴジュンイチ]
1983年宮崎大学工学部卒。1989年九州大学理学博士。仏INRAポスドク、ERATO永山プロジェクト研究員、北里大学薬学部助手、生物分子工学研究所研究員、東京薬科大学生命科学部教授を経て、2007年より現職。現職、大阪大学臨床医工学融合研究教育センター特任研究員(客員教授)、東京薬科大学客員教授。専攻、生物物理学

福西快文[フクニシヨシフミ]
1989年大阪大学理学部卒。1994年京都大学工学博士。工業技術院非常勤職員、1995年HFSPフェロー、1997年米国Rutgers大学、理化学研究所博士研究員、日立製作所、工業技術院研究員を経て、2005年より現職。現職、(独)産業技術総合研究所主任研究員、首都大学東京客員准教授、大阪大学臨床医工学融合研究教育センター客員准教授。専攻、計算化学

中村春木[ナカムラハルキ]
1980年東京大学大学院理学系研究科物理学専攻博士課程修了、理学博士。東京大学工学部物理工学科助手、蛋白工学研究所第二研究部長、生物分子工学研究所情報解析研究部門長を経て、1999年より現職。現職、大阪大学蛋白質研究所教授、大阪大学臨床医工学融合研究教育センター教授(兼任)。専攻、生物物理学、蛋白質科学(本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです)

出版社内容情報

●内容
 新薬開発の手法に多くの注目が集まっているなか,創薬を目的としたタンパク質の計算科学(分子シミュレーション)の初めてのテキストである。本書では,医薬品の標的であるタンパク質を,物理学や化学に基づいて解説した後,タンパク質の分子シミュレーションや低分子とのドッキングシミュレーションについて,プログラムの入出力方法や結果の見方をわかりやすく説明している。付録CD-ROMの「分子動力学実習」と「ドッキング実習」では,テキストの第4章,第7章の内容を,初学者でも容易に習得できるように手ほどきしてある。

●目次
第1章 タンパク質計算科学とその応用
1.1 タンパク質計算科学とは
1.2 タンパク質はヘテロな系である
1.3 タンパク質の高度な機能はその立体構造が担う
1.4 タンパク質はダイナミックである
1.5 タンパク質計算科学が担う新たな産業
第2章 タンパク質と低分子化合物の構造と物性の情報
2.1 タンパク質の構造とデータベース
タンパク質と天然アミノ酸/アミノ酸配列のデータ記述とデータベース/相同タンパク質とアラインメント/タンパク質の配列アラインメント/タンパク質のファミリーとスーパーファミリー/タンパク質の立体構造のデータベース(PDB)の紹介/タンパク質立体構造データの記述法 他
2.2 低分子化合物の構造情報とデータベース
化合物データベース/構造データの記述フォーマット/低分子化合物に求められる条件/分子力場の生成と分子構造の作成/立体構造の作成/myPrestoにおけるGAFF力場の記載方法 他
第3章 分子の物性計算
3.1 分子の電子状態とその計算
原子軌道/分子軌道/パウリの原理/分子軌道計算の分類/非経験的分子軌道計算に用いられる基底関数/非経験的分子軌道計算/分子軌道計算プログラム/構造最適化計算 他
3.2 タンパク質の電気物性
タンパク質の電気的性質の特徴/αヘリックスによる永久電気双極子モーメント/連続体近似によるタンパク質が作る電場・電位の解析/pKaの計算による予測 他
3.3 タンパク質の水和自由エネルギー
タンパク質の疎水相互作用/GB/SA手法による溶媒の近似的取り扱い
第4章 分子動力学計算
4.1 分子動力学計算の基礎
分子動力学計算でできること/分子動力学計算とは/分子動力学計算のデータとパラメータ 他
4.2 ニュートン方程式の解法と時間積分法
ニュートンの運動法的式の解法/Verlet法/速度Verlet法/Verlet法と速度Verlet法の誤差 他
4.3 分子力場
分子力場の表式/エネルギーと力の関係/タンパク質の分子力場/アラニンの分子力場 他
4.4 統計アンサンブル
カノニカルアンサンブル/constant temperature法/速度スケーリング法とBerendsen法 他
4.5 遠距離(静電)相互作用の計算法
境界条件/静電相互作用の計算法/長距離相互作用計算の基本的な考え方/Ewald法/PME法 他
4.6 さまざまな束縛法
SHAKE/剛体法/その他の束縛法
4.7 量子力学と古典力学の融合
QM/MM法による分子動力学計算
第5章 タンパク質の構造予測とモデリング
5.1 タンパク質の天然変性状態とその予測
タンパク質の構造と機能の新しいパラダイム/天然変性タンパク質の特徴とその予測 他
5.2 タンパク質の高次構造の予測
膜貫通部位の予測/タンパク質の2次構造とアミノ酸との関係 他
5.3 タンパク質のホモロジー・モデリング
鋳型となる相同タンパク質の決定/主鎖構造の構築/タンパク質のab initio立体構造予測 他
5.4 タンパク質間相互作用の予測と複合体モデリング
タンパク質間相互作用の統計的な特徴/進化トレース法/CAPRIとその他のドッキング手法 他
第6章 自由エネルギー計算の原理とタンパク質への応用
6.1 自由エネルギーとその計算手法
定義と計算手法/PMFと自由エネルギー地形/自由エネルギー摂動法/Thermodynamic Integration法/アンブレラ・サンプリング法とその原理/WHAMとアンブレラ積分法/アンブレラ・サンプリング法による計算例/マルチカノニカル法とその原理/レプリカ交換法/Tsallis統計とその応用 他
6.2 ペプチド・タンパク質の自由エネルギー計算
ペプチドの構造形成/タンパク質の構造形成/リガンドとタンパク質の結合自由エネルギー計算/構造探索へのさらなる効率化
第7章 タンパク質を標的とする薬物スクリーニング
7.1 薬物スクリーニング:概説
7.2 タンパク質-化合物ドッキングソフトの歴史
7.3 水中での分子間相互作用
7.4 タンパク質-化合物ドッキングソフトのスコア関数形
7.5 タンパク質-化合物ドッキングソフトの構造探索手法
7.6 pharmacophoa fingerprint
7.7 タンパク質-化合物ドッキングソフトのリガンド配座の発生方法
7.8 タンパク質-化合物ドッキングソフトの精度
7.9 データベースエンリッチメントカーブ
7.10 タンパク質-化合物ドッキングソフトmyPresto sievgeneの概要
7.11 in silicoスクリーニング手法
7.12 タンパク質-薬物複合体予測の精密化
7.13 コンセンサススコア
7.14 リガンドとタンパク質の結合自由エネルギー計算
●CD-ROMの概要
◇分子動力学実習
◇ドッキング実習
フリーで利用できるソフトに加えて,本実習用に作成した簡単なプログラムやデータを使うことにより,実習 テキストに従って作業を行えば,初学者でも容易に習得できる。
◇第1~7章の図のカラー版
本書に掲載されている全図のカラー版(一部は白黒)