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3Dプリンタ製分子模型で生命誕生を考える
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3Dプリンタ製分子模型で生命誕生を考える(日本コンピュータ化学会2017年秋季年会公開イベント@熊本市,2017/10/21)
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1.
http://www.ecosci.jp/ 本間 善夫(ecosci.jp/サイエンスカフェにいがた) 日本コンピュータ化学会2017年秋季年会公開イベント(2017/10/21,熊本市)
2.
化学コミュニケーション賞 第1回(2011) 第2回(2012) 第3回(2013) 佐藤
健太郎さん 山口 潤一郎さん 本間 善夫 ◆リアルとバーチャルでカガクをツタエル 自己紹介として http://www.chem.kumamoto-u.ac.jp/~sccj2017/ http://www.ecosci.jp/sccj_sa2017/ http://www.shiminkagaku.org/ 30101020170903_honma/
3.
化学コミュニケーション賞2013 これまでecosci.jpのURL・コンテンツや著書などが紹介された 書籍例(共著書含む)
4.
化学コミュニケーション賞2013 2008 2009 2010 2011 2007 2017 2014 http://www.ecosci.jp/n-cafe/
5.
◆生命誕生と元素;生物と無生物 この中で色彩と形からわかるものは? http://www.ecosci.jp/km/km_ligand.html 3000万倍模型(展 示)
6.
「ビッグヒストリー」テキスト p.76の『最初の細胞 はどこでどのように誕生したのか?』にはブラック スモーカー。 http://www.ecosci.jp/life/ http://www.ecosci.jp/km/km_ligand.html 長沼 毅「生命の始まりを探して
僕は生物学者になっ た」p.73に“硫化鉄が黄鉄鉱になる過程で出てくる化 学エネルギーを使って…” https://www.amazon.co.jp/dp/4309617018 ◆生命誕生と元素;生物と無生物
7.
ヒト 約60兆個の細胞 “動物細胞には約1万種類,数にし て約100億個のタンパク質分子が 存在し,…” http://www.newtonpress.co.jp/ other/cell.html p.695 37 https://www.youtube.com/playlist?list=PLRSzpxV n06du0CsLsW5-v2xZh4LX9DAkp http://www.newtonpress.co.jp/ other/cell_6.html
8.
“水と油”で見る20種類のアミノ酸 アミノ酸 特性基 R hydropathy 極性
log P 酸性・ 塩基性 極性・非極性 Cleftの分類 等電点 O I I/O index Ile I イソロイシン 80 0 0 4.5 5.2 -1.70 中性 非極性(疎水性) Aliphatic 6.02 Leu L ロイシン 70 0 0 3.8 4.9 -1.52 中性 非極性(疎水性) Aliphatic 5.98 Val V バリン 50 0 0 4.2 5.9 -2.26 中性 非極性(疎水性) Aliphatic 5.96 Ala A アラニン 20 0 0 1.8 8.1 -2.85 中性 非極性(疎水性) Aliphatic 6.00 Phe F フェニルアラニン 140 15 0.107 2.8 5.2 -1.38 中性 非極性(疎水性) Aromatic 5.48 Pro P プロリン 60 10 0.167 -1.6 8.0 -2.54 中性 非極性(疎水性) Pro & Gly 6.30 Met M メチオニン 100 20 0.200 1.9 5.7 -1.87 中性 非極性(疎水性) Aliphatic 5.74 Cys C システイン 60 20 0.333 2.5 5.5 -2.49 中性 極性(中性) Cysteine 5.07 Trp W トリプトファン 180 130 0.722 -0.9 5.4 -1.05 中性 非極性(疎水性) Aromatic 5.89 Tyr Y チロシン 140 115 0.821 -1.3 6.2 -2.26 中性 極性(中性) Aromatic 5.66 Lys K リシン 80 70 0.875 -3.9 11.3 -3.05 塩基性 極性(塩基性) Positive 9.74 Gly G グリシン 0 0 - -0.4 9.0 -3.21 中性 非極性(疎水性) Pro & Gly 5.97 His H ヒスチジン 80 152 1.900 -3.2 10.4 -3.32 塩基性 極性(塩基性) Positive 7.59 Arg R アルギニン 80 190 2.375 -4.5 10.5 -4.20 塩基性 極性(塩基性) Positive 10.76 Thr T トレオニン 40 100 2.500 -0.7 8.6 -2.94 中性 極性(中性) Neutral 6.16 Glu E グルタミン酸 60 150 2.500 -3.5 12.3 -3.69 酸性 極性(酸性) Negative 3.22 Gln Q グルタミン 60 200 3.333 -3.5 10.5 -3.64 中性 極性(中性) Neutral 5.65 Asp D アスパラギン酸 40 150 3.750 -3.5 13.0 -3.89 酸性 極性(酸性) Negative 2.77 Ser S セリン 20 100 5.000 -0.8 9.2 -3.07 中性 極性(中性) Neutral 5.68 Asn N アスパラギン 40 200 5.000 -3.5 11.6 -3.82 中性 極性(中性) Neutral 5.41 http://www.ecosci.jp/amino/amino2j.html
9.
http://stw.mext.go.jp/series.html http://www.ecosci.jp/s/bm_all_j.html 伝える/動かす/包む ◆生命誕生;元素はどこから?
10.
◆生命」を支えるタンパク質の1次構造~4次構造 http://www.youtube.com/watch?v=qBRFIMcxZNM http://www.chart.co.jp/software/ tab/ipad/sample.html RCSB PDB http://www.pdb.org/pdb/ http://www.ecosci.jp/pdb/hemoglobin_s.html
11.
㊙スタジオミダス提供の 分子模型製作中の写真 ◆ 研究・教育分野でも広がる3Dプリンタ利用 http://www.zcorp.com/jp/Products/3D-Printers/ZPrinter- 450/spage.aspx https://www.jstage.jst.go.jp/article/ biophys/55/2/55_104/_pdf http://monoist.atmarkit.co.jp/ mn/articles/1709/22/news049. html
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画期的分子模型;ヒトヘモグロビン PDB 2HHB(4量体) http://www.ecosci.jp/pdb/hemoglobin_s.html 高校化学・生物でタンパク質の1次構造~4次構造を説明 する際に,4次構造で例示されるのが通例ヘモグロビンであ る。ヘムの鉄原子に酸素分子が結合して体中に運ばれる。 4量体でヘムも4分子あり,効率的に機能している。写真の ように4量体が磁石で接合できるので,サイエンスアゴラや 各地の一般公開イベントでこども達にもパズル感覚で組立 てを楽しんでもらっている。新模型はまだ高価であるが,共 同購入などで高校理科室に一括で備えるようなことを企画 すれば安くなる可能性もあろう。 http://www.rcsb.org/pdb/101/static101.do?p=education _discussion/educational_resources/ https://pdbj.org/mom/41 ◆生命を支えるタンパク質群;ヘモグロビン チューブワーム由来ヘモグロビン(24量体) とヒトのヘモグロビン(4量体)の比較
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◆生命を支えるエネルギーと元素 http://www.ecosci.jp/s/bm_m_ps.html http://www.ecosci.jp/s/bm_m_SF4.html ●「見てわかる構造生命科学」(化学同人) フルカラー図版・アニメーション動画 http://www.kagakudojin.co.jp/appen dices/c20092/ 生命活動に必要なエネルギーの確保:Mn4CaO5クラスター “歪んだ椅子”とFe-Sクラスター - 水(親水性)と油(疎水性) で考える
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◆生命を支えるエネルギーと元素 http://www.ecosci.jp/s/bm_m_ps.html http://www.ecosci.jp/s/bm_m_SF4.html ●「見てわかる構造生命科学」(化学同人) フルカラー図版・アニメーション動画 http://www.kagakudojin.co.jp/appen dices/c20092/ 生命活動に必要なエネルギーの確保:Mn4CaO5クラスター “歪んだ椅子”とFe-Sクラスター - 水(親水性)と油(疎水性) で考える
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/ pr2017/pr20170425/pr20170425.html http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_ release/20170428/ 長沼 毅「生命の始まりを探して 僕は 生物学者になった」p.73に“硫化鉄 が黄鉄鉱になる過程で出てくる化学 エネルギーを使って…” https://www.amazon.co.jp/dp /4309617018
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http://www.ecosci.jp/s/bm_m_ps2.html 光合成光化学系IIに関与する巨大なタ ンパク質の中にある光化学反応中心の Mn4CaO5クラスターを含む1つのタン パク質だけを作成したもの。同クラス ターの“歪んだ椅子”型構造が解明され たことが米サイエンス誌の2011年10 大ニュースに選ばれ,関連人工光合成 研究が多数進められている。膜貫通タ ンパク質であり,膜通過部分の大部分 が緑色の疎水性アミノ酸であることも視 覚的に理解できる。 光化学系II 光化学系I ◆生命を支えるエネルギーと元素;光合成 画期的分子模型: 光合成に関係するPDB 3ARCのA鎖
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◆生命を支えるエネルギーと元素 http://www.ecosci.jp/s/Mo_W.html http://www.sankyoshuppan. co.jp/products/detail.php?pr oduct_id=637 http://www.ecosci.jp/N/ テトラピロールって?
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http://www.hayakawa- online.co.jp/shop/shopdetail.html? brandcode=000000007817 http://www.ecosci.jp/topic/eye_j.html ※2012年ノーベル化学賞はGPCR http://www.ecosci.jp/GPCR/ http://www.ecosci.jp/moldic/ ◆生体分子の使い回し例 GPCR #視覚
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画期的分子模型; Oct1/Sox2/DNA複合体 PDB 1GT0 http://www.ecosci.jp/pdb/iPS_1gt0.html DNAを含むデータとして選んだのが,iPS細胞の山中4 因子(Oct3/4・Sox2・Klf4・c-Myc)関連として, Sox2およびOct4類似のOct1タンパク質がDNAに結 合した構造である。なおOct4は2014年7月に Nature論文が撤回されたSTAP細胞研究でも登場す る。今回の発注ではDNAについてもタンパク同様,シリ コーン樹脂に球棒モデルで石膏構造を内包するよう特 注し,初の試みとして実現していただけた。これにより塩 基対などDNAの2重らせん構造を目の当たりにすること ができた。 ◆脳の発達を戦略としたヒト/人間の誕生 - DNA,iPS,ゲノム編集,
Nh, … http://www.ecosci.jp/ CRISPR/ http://blog.miraikan.jst.go.jp/event/ 20160824part-1.html 2017年度ノーベル化学賞 http://www.ecosci.jp/chem13/ topics16b.html#06
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◆有機概念図発祥の地=熊本大学薬学部 Web資料有機概念図パネル - 熊薬ミュージアム http://www.pharm.kumamoto-u.ac.jp/museum/exhibition/panel/panel4.html http://www.sankyoshuppan.co.jp/ detail.php?id=310 http://www.ecosci.jp/ocd/ ポスター発表
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◆有機概念図簡易計算アプリ http://www.ecosci.jp/ocd-app/ 有機概念図Excel計算シートのグラフ スマートフォンでの有機概念図簡易計算ア プリによるペニシリンGの計算・表示例 http://winmostar.com/jp/
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◆環境問題を考える http://www.gizmodo.jp/2017/01/weight- of-humanitys-footprint.html http://www.natureasia.com/ja- jp/research/highlight/10450/ http://www.ecosci.jp/chem13/ topics13e.html#10 有機水銀分解酵素(アルキル水銀リアーゼ, EC.4.99.1.2)MerB構造例PDB 3F0P http://www.ecosci.jp/chem11/pcb_deg.html https://www.chart.co.jp/goods/item/ rika/23303.php
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