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| ■トップページについて■ |
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1. |
トップページから、ご覧になりたい項目をクリックしてください。 |
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２． |
３つの主コンテンツ（以下）をクリックすると、コンテンツウィンドウ(H:1024×V:768)が開きメニューが表示されます。以降、コンテンツはこのウィンドウ内でご覧ください。 |
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『Section1：ＤＮＡからアミノ酸へ』 |
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一般的な、遺伝子とその形質発現について生物Ⅱまでで扱うレベルです。 |
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『Section2：アミノ酸とタンパク質の３次元構造』 |
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生物Ⅱの内容を詳しく踏み込んで扱う、やや歯ごたえのあるレベルです。 |
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『Section3：タンパク質の構造解析』 |
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最新の研究について高校レベルを越えて扱っている、発展的な内容を含んでいます。 |
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トップページに戻りたい時には、コンテンツウィンドウをクローズしてください（画面最上部のタイトルバー右端の[クローズ]ボタンをクリック）。 |
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３. |
サムネール一覧 |
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本コンテンツの画像と詳細情報の一覧です。内容のご確認等にご利用ください。
本リストの画像をクリックして、すべてのコンテンツを直接ご確認いただくことができます。 |
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４. |
クレジット |
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クレジット、著作権表記など。 |
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５. |
コンテンツ一覧へ |
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本コンテンツを終了し、他のコンテンツをご利用頂く時にクリックしてください。 |
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| ■インタラクティブ・コドン表■ |
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1. |
スタートボタンを押してください。 |
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２． |
画面中央のコドン表を見ながら、画面右側にある４つの塩基のボタン[Ｕ],[Ｃ],[Ａ],[Ｇ]を使って、コドンをひとつずつ指定していきます。塩基を指定するごとに、コドン表の表示が変わり、コドンひとつ分の３つの塩基を指定すると画面上部に、指定されたアミノ酸がひとつ表示されます。これを、アミノ酸１０個分、繰り返すことができます（終止コドンを指定すると、そこで終了です）。 |
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３． |
インタラクティブ・コドン表では、「変異」,「フレームシフト」などを解説するための、 いくつかの「編集機能」があります。その使い方についての例を説明します。 |
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３-Ａ． |
「変異－鎌状赤血球の変異」を解説する。 |
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１． |
画面右上の「ヘモグロビンβ鎖の一部」ボタンをクリックすると、「鎌状赤血球の変異」を解説するためのβグロビン鎖のアミノ酸残基、１～１０までのデータが、画面上部に表示されます。 |
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２． |
６残基目の「グルタミン酸」を選択します。 |
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３． |
６残基目の「グルタミン酸」が赤枠で囲まれています。この時、赤枠内のコドンの２文字目：[Ａ]をクリックします。すると、塩基が点滅をはじめ「編集モード」に入ったことを知らせます。 |
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４． |
「編集」モードで、画面右側の４つの塩基[Ｕ],[Ｃ],[Ａ],[Ｇ]から、もう一度、塩基を指定することができます。ここでは、[Ｕ]を指定します。 |
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５． |
塩基を[Ａ]→[Ｕ]に変更したことで、アミノ酸も[グルタミン酸]→[バリン]へ変異することが画面で確認できます（アミノ酸の性質も、青[親水性]からオレンジ[疎水性]へ大きく変化しました）。 |
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６． |
上記１．～５．で示した、編集モードによる「変異」の機能は、画面上部に表示される、すべての塩基、すべてのアミノ酸に対して、編集操作が可能です。 |
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３-Ｂ． |
「変異－フレームシフト」を解説する。 |
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１． |
画面右上の「ヘモグロビンβ鎖の一部」ボタンをクリックすると、あらかじめ指定された、コドンとアミノ酸残基、１～１０までのデータが、画面上部に表示されます。 |
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２． |
例えば、３残基目の「ロイシン」を選択します。 |
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３． |
３残基目の「ロイシン」が赤枠で囲まれています。この時、赤枠内のコドン２文字目：[Ｕ]をクリックします。すると、塩基が点滅をはじめ「編集モード」に入ったことを知らせます。この時、画面右上に[フレームシフト]ボタンが表示されます。 |
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４． |
[フレームシフト]ボタンをクリックします。すると、点滅していた塩基が「欠損」 し、それ以降の塩基がすべて１塩基分、左へシフト（フレームシフトが起こる）します。 コドンの「読み枠」がずれたので、対応するアミノ酸も変異してしまいます。 この場合は、コドン「Ｕ、Ｕ、Ａ」が、→「Ｕ、Ａ、Ａ」となり、終止コドンとなって しまったので、そこから右側のアミノ酸が無くなってしまいました。
＊この例は、特に研究成果などに基づくものではありません。 |
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５． |
上記１．～４．で示した、編集モードによる「フレームシフト」の機能は、画面上部に表示される、すべての塩基、すべてのアミノ酸に対して、編集操作が可能です。 |
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| ■いろいろなタンパク質の３次構造■－タンパク質折りたたみシミュレーション－ |
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1. |
画面左側のリストから、折りたたみシミュレーションをご覧になりたいタンパク質を選んでください（[？解説]ボタンをクリックすると、各タンパク質についての基本事項を解説するサブウィンドウが開きます）。
＊ご利用のパソコンの環境によっては、データの読み込みに若干時間のかかる場合があります（以下、開発時のテスト環境における、データ読み込みに必要な基準時間も付記させていただきます。ご参考としてください）。 |
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[ミオグロビン] |
残基数：153 |
読み込み時間（参考値）：21秒 |
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[ＣＤ８（Ｔ細胞コレセプタ）] |
残基数：114 |
読み込み時間（参考値）：13秒 |
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[ヘモグロビンα鎖] |
残基数：141 |
読み込み時間（参考値）：19秒 |
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[ヘモグロビンβ鎖] |
残基数：146 |
読み込み時間（参考値）：20秒 |
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[インスリン（プロインスリン）] |
残基数：60 |
読み込み時間（参考値）：9秒 |
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[リボヌクレアーゼ] |
残基数：123 |
読み込み時間（参考値）：20秒 |
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[リゾチーム] |
残基数：130 |
読み込み時間（参考値）：20秒 |
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２. |
シミュレーションの開始 |
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[再生] |
シミュレーションを、その場所から再生します。 |
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[停止] |
シミュレーションを、どこでも、一時停止できます。 |
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[最初へ] |
そのシミュレーションの最初のコマへ戻ります。
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[スクロールバー] |
ツマミを動かして、シミュレーションの好きなコマを選んで、そこへ移動することができます。 |
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[補足] |
選んだタンパク質のシミュレーションについて、補足事項がある場合に、このボタンが選択できるようになります（それ以外の時は無効）。 |
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３. |
その他の操作 |
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[ズーム] |
ボタンを選択して[ズームモード]にしてから、画面内で、マウスダウン、またはドラッグします。画面上部の余白（黒）でマウスダウンすると、[寄る], 画面下部の余白（黒）でマウスダウンすると、[引く]です。 |
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[移動] |
ボタンを選択して[移動モード]にしてから、画面内で、タンパク質のモデルに重ねてマウスダウンし、そのまま移動したい方向へマウスをドラッグします。 |
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[回転] |
ボタンを選択して[回転モード]にしてから、画面内で、タンパク質のモデルに重ねてマウスダウンし、そのまま回転したい方向へマウスをドラッグします。 |
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[モデル] |
[アミノ酸充填モデル*（デフォルト）]と、[アミノ酸骨格モデル*]を切り替えて表示させることができます。 |
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[視点リセット] |
このボタンをクリックすると、視点設定の初期値に戻ります。 |
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[残基番号]
[アミノ酸名称] |
シミュレーション画面内で、アミノ酸を示す[球]にマウスカーソルを重ねると、該当するアミノ酸残基が、ポリペプチド鎖中の何残基目の、どのアミノ酸であるかを表示します。 |
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＊これらの機能は、シミュレーションを再生しながら利用可能ですが、ご利用のパソコンの環境によって、機能動作が極端に遅い場合には、シミュレーションを一旦停止させてから、ズーム、回転、移動、モデル変更などの操作を行なってください。 |
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４. |
このシミュレーションについて |
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タンパク質のフォールディングは、現代の科学でもまだ解明されていないたくさんの
問題を含んでいます。そして、そのシミュレーションには、膨大な計算機処理能力が 必要とされます。このコンテンツで、試みているタンパク質「折りたたみシミュレー
ション」は、あくまで、フォールディングの簡単な基本を学習者にイメージしていた だくことを目的に、その意図に基づいて、非常に簡略化して限定的に、シミュレーシ
ョンを行なったものです。
ポリペプチド鎖中の１次元の配列をスタートに、ゴールには、Ｘ線結晶構造解析や、ＮＭ
Ｒ法などにより、これまでに解明されたそれぞれのタンパク質の立体構造を置き、スタ
ートから、ゴールまでの、ポリペプチド鎖の各アミノ酸残基が、取り得る座標のうち、
特に各アミノ酸残基の性質、親水性、疎水性に注目して折りたたみのシミュレーション
を行なっています。
アミノ酸を構成している「分子」や、ポリペプチド鎖をとりまく「分子」、
また、それらの間でのエネルギーやエントロピーについてなど、タンパク質について得
られている知見の多くを、このシミュレーションでは、全く問題としていないことをご
留意ください。
また、実際には、タンパク質は流動的な（確率的な）形態で存在しており、その点につ いては、このシミュレーションから受ける固定的なイメージが、結晶などの特殊な場合
に限られるということについても、ここでお断りをさせていただきます。 |
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５. |
シミュレーションの表示モデルについて |
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上記の通り、このシミュレーションでは、アミノ酸残基を最少単位として、それぞれ
のアミノ酸を４つの性質（「コドン表」、「側鎖の性質」と共通）を表す４色の球と
して表現しています。また、骨格表示モデルでは、各アミノ酸残基ごとにひとつの座
標を持ち、各座標間を直線でつなぐという表示を行なっています。ここで、用いてい
る表示モデルは、２つとも、このシミュレーションのための表示形式であって、通常
用いられる「空間充填分子モデル」,「リボンモデル」,「ボール＆スティックモデル」
などの何れとも、異なるものであることをお断り申し上げます。
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