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BioMoleculeAlign[ref,biomol]

参照生体分子 ref と重ね合された biomol のコピーを返す．

BioMoleculeAlign[ref,biomol,mapping]

与えられたマッピングを使ってアラインメントにどの鎖を含めるかを決定する．

BioMoleculeAlign[ref,biomol,mapping,prop]

生体分子を重ね合せ，アラインメントの特性 prop を返す．

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BioMoleculeAlign

BioMoleculeAlign[ref,biomol]

参照生体分子 ref と重ね合された biomol のコピーを返す．

BioMoleculeAlign[ref,biomol,mapping]

与えられたマッピングを使ってアラインメントにどの鎖を含めるかを決定する．

BioMoleculeAlign[ref,biomol,mapping,prop]

生体分子を重ね合せ，アラインメントの特性 prop を返す．

詳細

  • BioMoleculeAlignは，空間内で2つのペプチドつまり核酸分子を構造的に重ね合せるために用いられる．
  • BioMoleculeAlignは，構造ベースの配列非依存アルゴリズムを使用してテンプレートモデリングスコア目的関数（TMスコア）を最適化することで，3D構造を重ね合せる．これは，予測された構造と実験的に決定された構造を比較するときによく使われる．
  • 与えられたアラインメントのTMスコアは ∑iで定義される．ここで，Lrefは参照構造の長さ，diは i 番目のアラインメント残基のバックボーン原子間の距離，d0(Lref)=1.24-1.8は結果を正規化するための距離スケールである．TMスコアを最大化するアライメントが返される．
  • TMスコアは0から1の間で，1は完全な一致を示す．TMスコアが0.2未満の場合は偶然の一致とみなされ，、0.5を超える場合はほぼ同じ折りたたみを示す．
  • mapping は，Automaticまた​​は ref と biomol の鎖ラベル間の規則（例：{"A","B"}{"C","D"}）のいずれかである．規則が指定された場合，指定された鎖のみがアライメントで考慮される．
  • prop は以下の形式の一つでよい．
  • "BioMolecule"重ね合された生体分子
    "Transformation"使用された変換関数
    "RMSError"アライメント二乗平均平方根誤差
    "TMScore"アライメントのテンプレートモデリングスコア
    "AlignedResidueCount"重ね合された残基の数
    "SequenceIdentity"重ね合された残基の中で同一であるものの割合
    "SequenceCharacterAlignment"重ね合された配列の可視化表現
    Allすべての特性のAssociation

例題

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例  (3)

実験的な結晶構造に基づいた生体分子を作成する：

Wolfram Language code: experimental = Import["ExampleData/1PPT.pdb"]

次に，その生体分子からペプチド配列を取り出して折りたたむ：

Wolfram Language code: predicted = BioMolecule[First[experimental["BioSequences"]]]

予測構造の3D座標は実験構造とは無関係である：

Wolfram Language code: BioMoleculePlot3D[{experimental, predicted}]

次に，予測構造を実験構造と重ね合せて3Dで表示する：

Wolfram Language code: BioMoleculePlot3D[{experimental, BioMoleculeAlign[experimental, predicted]}]

小さなペプチドを特定の鎖の中の大きなペプチドに重ね合せる：

Wolfram Language code: bm1 = BioMolecule[«1»]; bm2 = BioMolecule[«1»]; BioMoleculePlot3D[{bm1, BioMoleculeAlign[bm1, bm2, "B3" -> "A"]}]

小さい方のペプチドを別の鎖に重ね合せる：

Wolfram Language code: BioMoleculePlot3D[{bm1, BioMoleculeAlign[bm1, bm2, "A2" -> "A"]}]

BioMoleculeAlignは，配列は異なるが3D構造は類似しているペプチドを重ね合せることができる：

Wolfram Language code: bm1 = BioMolecule[ExternalIdentifier["PDBStructureID", "101M"]]; bm2 = BioMolecule[ExternalIdentifier["PDBStructureID", "1AZI"]]; alignmentData = BioMoleculeAlign[bm1, bm2, Automatic, All]; BioMoleculePlot3D[{bm1, alignmentData["BioMolecule"]}]

低いRMSD誤差と高いTMスコアから分かるように，構造は非常によく重ね合さっている：

Wolfram Language code: alignmentData[[{"RMSError", "TMScore"}]]

ほぼすべてのアミノ酸残基がアラインメントに関与している：

Wolfram Language code: alignmentData["SequenceCharacterAlignment"]

しかし，2つの配列には大きな違いがある：

Wolfram Language code: SequenceAlignment[First[bm1["BioSequences"]], First[bm2["BioSequences"]]]

スコープ  (2)

RNA鎖をRNA・ペプチド複合体のRNA部分に重ね合せる：

Wolfram Language code: ref = BioMolecule[«1»]; rna = BioMolecule[«1»]; aligned = BioMoleculeAlign[ref, rna]
Wolfram Language code: BioMoleculePlot3D[{ref, aligned}]

AlphaFoldデータベースからの2つの異なる生物のサイクリン依存性キナーゼ 2の構造を比較する：

Wolfram Language code: bm1 = ServiceExecute["AlphaFoldDatabase", "BioMolecule", {"UniProtID" -> "A0A2K6V5L6"}]; bm2 = ServiceExecute["AlphaFoldDatabase", "BioMolecule", {"UniProtID" -> "A0A2K6GY84"}]; bma = BioMoleculeAlign[bm1, bm2]; BioMoleculePlot3D[{bm1, bma}, PlotLegends -> {"BioMolecule 1", "Aligned BioMolecule 2"}]

おもしろい例題  (1)

2つの大規模生体分子アセンブリを重ね合せる：

Wolfram Language code: bm1 = BioMolecule[ExternalIdentifier["PDBStructureID", "1PV8"]]["Assemblies"][[1]]; bm2 = BioMolecule[ExternalIdentifier["PDBStructureID", "1E51"]]["Assemblies"][[1]]; bma = BioMoleculeAlign[bm1, bm2]
Wolfram Language code: colors = {RGBColor[0.6666666666666666, 0.6666666666666666, 0.6666666666666666], RGBColor[7/9, 1/3, 1/3]}; BioMoleculePlot3D[{Style[bm1, RGBColor[0.6666666666666666, 0.6666666666666666, 0.6666666666666666]], Style[bma, RGBColor[7/9, 1/3, 1/3]]}, PlotLegends -> {"BioMolecule 1", "Aligned BioMolecule 2"}]
Wolfram Research (2025), BioMoleculeAlign, Wolfram言語関数， https://reference.wolfram.com/language/ref/BioMoleculeAlign.html.

テキスト

Wolfram Research (2025), BioMoleculeAlign, Wolfram言語関数， https://reference.wolfram.com/language/ref/BioMoleculeAlign.html.

CMS

Wolfram Language. 2025. "BioMoleculeAlign." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/BioMoleculeAlign.html.

APA

Wolfram Language. (2025). BioMoleculeAlign. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/BioMoleculeAlign.html

BibTeX

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BibLaTeX

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