第 51 回熱測定ワークショップ
第 5 回生体分子間相互作用解析フォーラム研究会

Workshop on the Analysis of ITC Data会 期 ：2014 年 6 月 28 日（土）会 場 ：大阪大学医学工学研究科 東京ブランチ 東京都中央区日本橋本石町 4-4-20
主 催 ：日本熱測定学会、生体分子相互作用解析フォーラム
使 用 言 語 ：英語（必要に応じた日本語での説明）
参 加 費 ：5,000 円（終日参加を前提とします）
注 意 事 項 ：ご参加にはノート型パソコンのご持参をお願いします。
（Microsoft® Windows®がインストール済のもの（バージョンは問いません））
プログラムのインストール、デモデータのダウンロード等の詳細はお申し込み頂いた方に、別途、ご連絡いたします。
企 画 世 話 人 ： 内山 進（大阪大学）、有坂文雄（東京工業大学）、織田昌幸（京都府立大学）、松木均（徳島大学）
ワ ー クシ ョップ概 要
等温滴定型熱量計（ITC）による分子間相互作用解析は、創薬等において有用な手法で、とくに微量で測定可能な装置が登場してから盛んに利用される状況になってきました。 今回、
ITC データの解析用プログラム SEDPHAT を開発した NIH（米国立衛生研究所）の Zhao 博士、テキサス大学の Brautigam 博士ら複数の研究者を招き、SEDPHAT を用いた ITC データの解析法に関するワークショップを開催いたします。複数データの同時解析や、より複雑なモデルを用いた解析を行いたい方、さらには ITC による解析に疑問をお持ちの方は、是非、この機会をご利用いただければと思います。
参 加 申 込 方 法 ： 参加をご希望の方は、以下の申込先まで、氏名および所属をメールにてご連絡ください。なお、熱測定学会の会員の方は、その旨をあわせてご記載下さい。

申込先： 内山 進 （大阪大学）
有坂文雄 （東京工業大学）

suchi@bio.eng.osaka-u.ac.jp
farisaka@bio.titech.ac.jp

Instructors:	   	   Chad	   Brautigam	   (The	   University	   of	   Texas	   Southwestern	   Medical	   Center,	  Dallas,	  TX,	  USA)	  and	  Huaying	  Zhao	  (National	  Institutes	  of	  Health,	  Bethesda,	  MD,	  USA)	  	  	  Program	  1000	  –	  1100	  Lecture:	   NITPIC,	   SEDPHAT,	   and	   GUSSI:	   Novel	   approaches	   to	   the	  integration,	  analysis,	  and	  presentation	  of	  ITC	  data.	  
§
Brief	  intro	  to	  ITC	  and	  standard	  integration/analysis/presentation	  §NITPIC	  o
Estimation	  of	  injection	  endpoint	  oBaseline	  calculation	  oParameter	  adjustment	  oNoise	  estimate	  (error	  bars)	  oEnd	  result:	   	   less	  noisy,	  less	  biased	  isotherms	  with	  error	  estimates	  §SEDPHAT	  o
Incompetent	   fractions	   or	   concentration	   error	   parameters,	   not	   N,	   are	  essential	  for	  global	  analysis	  oTreatment	  of	  thermodynamics,	  mass	  action	  oStatistically	  weighted	  fitting	  o
Global	  capabilities,	  many	  models	  §GUSSI	  oQuick,	  parses	  data	  automatically,	  has	  new	  data-­‐presentation	  formats	  oProduces	  publication-­‐quality	  plots	  1100	  –	  1115	  BREAK	  1115	  –	  1130	  Lecture:	  Organization	  principles	  for	  NITPIC,	  SEDPHAT,	  and	  GUSSI.	  
§ NITPIC	  o Input:	   	   .itc	   files	   (no	   transformation	   needed)	   or	   .xml	   files	   from	  NanoAnalyze	  o Organization;	  view	  window	  vs.	  Control	  Panel	  o Execution	  and	  Exporting	  o Show	  all	  files	  exported	  by	  NITPIC	  o Restarting;	  the	  .nitpkl	  file;	  portability	  § SEDPHAT	  o Loading	  the	  .sedphat	  file—what	  else	  gets	  loaded?	  
o Model	  Choices	  o Global	  vs.	  Local	  Parameters	  o Run	  vs.	  Fit	  o Saving	  options—local	  vs.	  path-­‐independent	  o Documenting	  Results	  § GUSSI	  o Should	  work	  seamlessly	  with	  SEDPHAT	  o Same	  window	  organization	  as	  NITPIC	  o Saving	  formats	  § Figures	  § States—a	  state	  is	  completely	  self-­‐contained	  and	  portable	  1130	  –	  1200	  Practical:	  Basic	  ITC	  Analysis	  with	  NITPIC,	  SEDPHAT,	  and	  GUSSI	  § NITPIC	  o Loading	  files	  o Execution	  o Examination	  of	  results;	  zoomed	  injection	  graphs	  o Legend	  and	  Save	  tabs	  o Export	  Everything	  § SEDPHAT	  o Started	  from	  NITPIC	  o Double-­‐check	   Exp.	   Parameters	   (weighted	   fitting	   activated!),	   verify	   Global	  Parameters	  o Run,	  Fit	  o Saving	  results	  o Send	  plot	  to	  GUSSI	  § GUSSI	  o Should	  start	  from	  SEDPHAT	  o Maximize/Minimize	  Control	  Panel	  frames	  o Elementary	  changes;	  colors,	  lines,	  error	  bars,	  residuals	  o Saving	  data,	  figures,	  states	  	  1200	  –	  1300	  	   LUNCH	  	  1300	  –	  1400	  Practical:	  Advanced	  Analyses	  § NITPIC	  o Detailed	  descriptions	  of	  Control	  Panel	  items	  o Examples	  of	  what	  to	  do	  if:	  § Too	  much	  injection	  included	  § Too	  little	  injection	  included	  § Too	  many	  shape	  components	  included	  o Buffer	  subtraction	  o Serial	  Execution	  § SEDPHAT	  o Exclusion	  of	  data	  points	  o Parameter	  restraints	  o Buffer	  subtraction	  o Constraints	  of	  parameters	  § GUSSI	  o Multiple	  thermogram/isotherm	  pairs;	  legends	  o Turning	  on/off	  thermograms	  and	  residuals	  o Axis	  limits;	  custom	  text	  o Capturing	  and	  changing	  startup	  preferences	  1400	  –	  1430	  Lecture:	  Global	  Modeling	  of	  ITC	  Data	  § Concepts	  of	  global	  analysis	  § Global	  vs.	  local	  parameters;	  incompetent	  fractions	  vs.	  concentration	  errors	  § Examples	  of	  multi-­‐site	  models,	  cooperativity	  § First	  touch	  of	  GMMA?	  Heat	  Capacity	  o Experiments	  performed	  at	  different	  temperatures	  o Correlation	  with	  buried	  surface	  area	  § Linkage	  binding	  models	  (protonation,	  salt)	  1430	  –	  1500	  Practical:	  Global	  Modeling	  of	  ITC	  Data	  § Mechanics	  of	  loading	  multiple	  data	  sets	  § Two-­‐site	  binding	  § Competitive	  binding	  § Cooperative	  binding,	  three-­‐site	  § Proton	  linkage	  § Salt	  linkage	  § Data	  simulation	  1500	  –	  1515	  BREAK	  	  1515	  –	  1545	  Lecture:	  Statistical	  Concepts	  in	  SEDPHAT	  § What	  is	  the	  goodness-­‐of-­‐fit	  statistic	  in	  SEDPHAT?	  
§ What	  is	  the	  reduced	  c2	  statistic?	  
o Differential	  weighting	  of	  experiments	  § Fisher	  Statistics	  and	  ratios	  of	  c2.	  
§ The	  covariance	  matrix	  vs.	  error-­‐surface	  projection	  § Optimization	  Algorithms	  o Simplex	  o Marquardt-­‐Levenberg	  1545	  –	  1615	  Practical:	  Statistical	  Analysis	  in	  SEDPHAT	  § Monte-­‐Carlo	  simulation	  of	  errors	  § Confidence	  intervals	  by	  error-­‐surface	  projection	  § 1-­‐d	  and	  2-­‐d	  error-­‐surface	  plotting	  	  1615	  –	  1700	  Lecture	  and	  Practical:	  GMMA	   	  § Concept	  of	  global	  multi-­‐method	  analysis	  (GMMA)	  o Probing	   the	   interactions	   with	   different	   observables	   to	   obtain	   better	  understanding	  o Different	  data	  sets	  offer	  mutual	  constraints	  to	  each	  other	  in	  global	  analysis	  o Improved	  resolution	  and	  precision	  of	  the	  thermodynamic	  parameters	  § Brief	   introduction	   on	   synergies	   of	   ITC,	   AUC,	   SPR	   biosensing	   and	   spectroscopic	  methods	  § GMMA	  application	  on	  a	  1:2	  binding	  system	   	  § Advanced	  statistical	  tools	  in	  SEDPHAT	  for	  GMMA	  §