1. はじめに

本書は、Discovery Studioを東京工業大学学術国際情報センターのTSUBAMEで利用する方法について説明しています。 また、TSUBAMEを利用するにあたっては、TSUBAME3.0利用の手引きもご覧下さい。 利用環境や注意事項などが詳細に記述されております。
ダッソー・システムズ・バイオビア株式会社ではDiscovery Studioに関するWebページを公開しています。 下記のアドレスを参照してください。

BIOVIA Discovery Studio

1.1. 利用できるバージョン

TSUBAME3で利用可能な最新バージョンについてはTSUBAME計算サービスWebサイトの アプリケーション ページをご確認下さい。
研究に支障がない限り、バグ修正の入っている最新版をご利用下さい。

1.2. 利用環境及び入手方法

Discovery Studioはクライアント‐サーバー方式のソフトウェアです。 本学ではWindows版のDiscovery Studioを学内配布しております。 ご利用を希望される場合は、所定の手続きに従って申請を行い、インストーラーと共に提供される手順書に従ってインストールを行ってください。

1.3. 概要

Discovery Studioはライフサイエンス研究向けのモデリング・シミュレーション環境です。データの取得から分析までを担う一連の製品で構成されています。 共通の基盤技術とデータモデルを使用することで、研究で使用されるあらゆる方法論をシームレスに組み合わせて、さまざまな計算上の問題を解決することができます。
Discovery Studioに含まれるモジュールは以下の通りです。

DS Modeling Visualizer Pro

  • 3次元構造、ファイルの可視化、3次元構造においての原子・分子の編集が可能
  • シーケンスウィンドウでマルチプルアライメントを表示
  • シーケンスウィンドウと3次元構造ウィンドウが相互に反映

DS Biopolymer

  • ポリペプチドのシーケンスをウィザードから入力(選択)することで、ペプチド構築、編集が可能
  • タンパク質やリガンドなどを同一ウィンドウ、あるいは別々のウィンドウで同時に表示可能。 タンパク質等の構造エラーを自動的に修正

DS CHARMm(分子力学・動力学計算モジュール)

  • 低分子から生体高分子に最適化された力場パラメーターを備えており、豊富な実績を持つ、 高度に認められ広く使われるシミュレーションパッケージ

DS Analysis

  • DS CHARMmモジュールを使用して、計算した結果の解析及びアニメーション化

DS MODELER

  • 自動的にタンパク質をホモロジーモデリング
  • ウィザードの使用で簡単にループ修正
  • シーケンスアライメント(2D、3D)が実行可能
  • 拘束定義(Cis-prolines、disulphide bonds)、 アライメントの作成(シーケンスのidentity/similarity値を表示)

DS Protein Similarity Search

  • タンパク質シーケンスのホモロジーを識別
  • Web、ローカルのデータベースより検索(BLAST、gapped-BLAST、PSI-BLAST)、 ソートテーブル、ヒットテーブル、アラインシーケンスを自動的に作成

DS CFF

  • 生体高分子及び低分子のためのCHARMmの力場オプション

DS Delphi

  • Poisson-Boltzmann関数を使用した静電荷及び溶媒和計算
  • 3次元静電荷エネルギー表示(グリッド、体積、固体)、 Delphiでの静電荷ポテンシャルに基づいて色で表示

DS Protein Families

  • 進化系統樹を用いてタンパク質の機能に重要な残基を解析
  • マルチプルシーケンスアライメント
  • Aline123法(ClustalWを改良)
  • Pre-alignedプロファイルの選択可
  • シーケンスの進化関係、conservationパターンを元にファミリータンパク質を解析。 側鎖距離と露出残基によって残基をクラスター化

DS Protein Health

  • Profiles-3Dを使用して、タンパク質構造を評価
  • タンパク質全体、あるいは残基単位での計算が可能

DS LigandFit

  • タンパク質-リガンドの親和性評価を高速/高精度に実行
  • Cavity検索による活性部位探索
  • 高速モンテカルロによるコンフォメーション空間の検索
  • エネルギーグリッド計算を用いたドッキング配置/配座の高速な評価

DS LigScore

  • 独自スコアリング関数LigScore2を含む各種スコアリング関数で タンパク-リガンドの結合親和性をスコア評価

DS Ludi

  • タンパク構造既知、ターゲットリガンド構造未知の場合のリガンドのde novoデザイン。 タンパク質の結合部位に立体的化学的に適合
  • リガンド-タンパク質複合体のスコアリング
  • 結合親和性を増加させるような既知リガンド改変の示唆

1.4. マニュアル

Windows版 Discovery Studioにヘルプがあります。
Discovery Studio起動後にメニューバーの「Help」→「Help Topics」を選択するとブラウザが起動し、ヘルプ画面が表示されます。

または、マウスポインタを項目上に置くと、その項目の簡単な説明が表示されます。
その説明の下部の「Click here for help」をクリックするとその項目に関するヘルプ画面が表示されます。

ダイアログの「Help」をクリックすることでもヘルプ画面を表示することができます。