myPresto/tplgeneX

myPresto 5.0- tplgeneX -USER MANUAL
2018/1/12

Copyright (C) 2006-2018 Next Generation Natural Product Chemistry (N2PC)

myPresto/tplgeneX

本ドキュメントについて
本ドキュメントは、「myPresto 5.0 USER MANUAL」の別冊です。コピーライト、プログ
ラム使用許諾条件、著者および引用文献については、「myPresto 5.0 USER MANUAL」の記
述に準じます。

謝辞
本ソフトウェアの研究開発は、国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)の援助によって行われました。ここに感謝の意を記します。

本ソフトウェアは、故・京極好正博士の始められた研究の中で開発されました。

myPresto/tplgeneX

―

目次 －

１．はじめに .................................................................. 1２．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の入出力ファイルについて .............. 2
2-1 入力ファイル ............................................................ 2
2-1-1 PDB 形式ファイル ..................................................... 3
2-1-2 PDBx/mmCIF 形式ファイル .............................................. 5
2-1-3 DIHED 形式ファイル ................................................... 9
2-2 力場データベースファイル................................................ 11
2-2-1．データベースファイル一覧 ........................................... 11
2-2-2．対応残基情報....................................................... 11
2-3 出力ファイル ........................................................... 14３．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX のディレクトリ構成 ................... 15
3-1 tplgeneX/src ディレクトリ ............................................... 15
3-2 tplgeneX/DB ディレクトリ ................................................ 15
3-3 sample/tplgeneX_sample ディレクトリ ..................................... 15
3-4 LibMyPresto ディレクトリ ................................................ 15４．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX のインストール ....................... 16５．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の使用法 ............................. 17
5-1 環境設定 ............................................................... 17
5-2 入力ファイルの準備...................................................... 18
5-3 計算の実行 ............................................................. 18
5-3-1 対話形式で実行する場合 .............................................. 18
5-3-2 オプションを用いて実行する場合 ...................................... 21６．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の計算例 ............................. 22
6-1 ACE-ALA-ALA-NME 分子の計算方法(オプションを指定して計算を行う場合) ...... 22
6-2 ACE-ALA-ALA-NME 分子の計算方法(対話形式で計算を行う場合) ................ 23
6-3 DIHED 形式ファイルを用いての計算方法 .................................... 26
6-4 タンパク質、リガンド、金属、水分子を含む複合体の計算方法 ................ 28
6-5 PDBx/mmCIF ファイルを入力とする場合の計算方法 ........................... 30

myPresto/tplgeneX

１．はじめに分子シミュレーションシステム myPresto/cosgene を用いてコンフォメーションエネルギ
ー計算を行う場合は、まず始めにその分子系のトポロジー情報を記述したトポロジーファ
イルを作成する必要があります。トポロジーファイルはトポロジージェネレータを使用する事により簡単に作成することができます。
トポロジージェネレータは、タンパク質や核酸などの生体高分子に対応した、高分子ト
ポロジージェネレータ tplgeneX、及び、リガンド等の低分子に対応した、低分子トポロジ
ージェネレータ tplgeneL の 2 つのサブシステムから構成しています。
本マニュアルでは 2 つのサブシステムのうち、高分子トポロジージェネレータ tplgeneXについて説明します。
本マニュアルは、６章からなっています。以下に各章の概要を示します。
２章では tplgeneX の入出力情報について説明します。
３章では tplgeneX のディレクトリ構成について説明します。
４章では tplgeneX のインストール方法について説明します。
５章では tplgeneX の使用法について説明します。
６章では tplgeneX の計算例について説明します。

-1-

myPresto/tplgeneX

２．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の入出力ファイルについて
高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の入力情報、力場データベース情報、出力情報について説明します。
2-1 入力ファイル
tplgeneX で計算を行う場合、入力ファイルとして PDB 形式ファイル、PDBx/mmCIF 形式ファイル、又は、DIHED 形式ファイルのいずれかを使用します。
①PDB 形式ファイルからの入力の場合(タンパク質、核酸)
PDB ファイルを入力にする場合は以下の情報を参照して計算を行います。
下記情報のうち、a、b は必須入力です。c、d、e は必要な場合にのみ指定することができます。
a)アミノ酸、核酸残基名、及び、残基並び情報b)アミノ酸、核酸残基のカーテシアン座標情報c)ジスルフィド結合情報d)環状分子情報e)低分子、水、金属の座標情報※※低分子のトポロジーファイル(tplgeneL で作成)を予め準備する必要があります。
②PDBx/mmCIF 形式ファイルからの入力の場合(タンパク質、核酸)
PDB ファイルを入力にする場合は以下の情報を参照して計算を行います。
下記情報のうち、a、b は必須入力です。c、d、e は必要な場合にのみ指定することができます。
a)アミノ酸、核酸残基名、及び、残基並び情報b)アミノ酸、核酸残基のカーテシアン座標情報c)ジスルフィド結合情報d)環状分子情報e)低分子、水、金属の座標情報※※低分子のトポロジーファイル(tplgeneL で作成)を予め準備する必要があります。
③DIHED ファイル形式からの入力の場合
DIHED 形式のファイルを入力にする場合は以下の情報を参照して計算を行います。
下記情報のうち、a は必須入力です。b、c、d は必要な場合に指定することができます。
a)アミノ酸残基名、及び、残基並び情報b)二面角情報c)ジスルフィド結合情報d)環状分子情報-2-

myPresto/tplgeneX

2-1-1 PDB 形式ファイル
標準的な PDB 形式ファイルを使用することができます。ジスルフィド結合を持つ分子の計算を行う場合には、通常の PDB の SSBOND 行の書式に従って定義します。環状分子の計算を行う場合には、PDB の LINK 行の書式に従い定義します。また、PDB ファイル中に複数鎖の情報が含まれている場合には、それらすべての分子について計算を行います。
以下に、PDB ファイル例を示します。ファイルフォーマットについては web サイト(http://www.wwpdb.org/documentation/format33/v3.3.html)等をご参照下さい。
SSBOND 1 CYS A
6LINKN GLU A
ATOM
20 N GLU A
ATOM
21 CA GLU A
ATOM
22 C GLU A
ATOM
23 O GLU A
ATOM
24 CB GLU A
ATOM
25 CG GLU A
ATOM
26 CD GLU A
ATOM
27 OE1 GLU A
ATOM
28 OE2 GLU A(途中省略)
TER

CYS A
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4

11
33.03733.62932.72132.47035.02936.08135.90635.59136.158C THR A 21
-5.952 10.469-7.247 10.859-7.845 11.909-9.061 11.856-7.100 11.439-6.452 10.545-5.028 10.096-4.102 10.842-4.867 8.851

1555

1555 1.34

図 1．PDB 入力ファイル例
本プログラムでは、PDB ファイル中の ATOM、HETATM キーワード、SSBOND キーワード、
LINK キーワードを読み込み、処理を行います。
(1)ATOM、HETATM キーワード情報
下記の項目を読み込みます。
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

位置
1 - 6
7 - 1113 - 1617
18 - 2122
23 - 26
27
31 - 38
39 - 46
47 - 54

内容
ATOM/HETATM
原子の通し番号
原子名
Alternate location 識別子
残基名※
鎖名
残基番号
残基の挿入コード
原子の X 座標の値
原子の Y 座標の値
原子の Z 座標の値

データ例
ATOM
20
N
GLU
A
4
33.037-5.952
10.469※残基名について
中性の ARG、LYS、ASP、GLU など残基を含むトポロジーファイルを作成する場合には、入力 PDB ファイルの残基名を変更した上で tplgeneX を実行する必要があります。
以下の表に従い、残基名を変更して tplgeneX の処理を実行して下さい。
No.
1

残基名
ARG(塩基性)

変更後残基名ARN(中性)-3-

myPresto/tplgeneX

2
3
4
5
6
7

LYS(塩基性)
ASP(酸性)GLU(酸性)HIS(δ位に水素付加)
HIS(δ位に水素付加)
CYS

LYN(中性)ASH(中性)GLH(中性)HISE(ε位に水素付加)
HIS+(δ、ε位に水素付加)
CYM(マイナス電荷の CYS)

(2)SSBOND キーワード情報
下記の項目を読み込みます。
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

位置
1 - 6
8 - 1012 - 1416
18 - 2122
26 - 2830
32 - 35
36

内容
SSBOND
通し番号
残基名(CYS)
鎖名
残基番号
挿入コード
残基名(CYS)
鎖名
残基番号
挿入コード

データ例
SSBOND
1
CYS
A
6
CYS
A
11

(3)LINK キーワード情報
下記の項目を読み込みます。
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

位置
1 - 6
13 - 1617
18 - 2022
23 - 26
27
43 - 4647
48 - 5052
53 - 56
57

内容
LINK
原子 1 の原子名
原子 1 の Alternate Location 識別子
原子 1 の残基名
原子 1 の鎖名
原子 1 の残基番号
原子 1 の挿入コード
原子 2 の原子名
原子 2 の Alternate Location 識別子
原子 2 の残基名
原子 2 の鎖名
原子 2 の残基番号
原子 2 の挿入コード

データ例
LINK
C
ALA
A
1
N
LYS
A
2

※LINK 行の情報が、アミノ酸以外との結合情報(アミノ酸と金属との結合等)の場合は、その情報を無視して処理を行います。

-4-

myPresto/tplgeneX

2-1-2 PDBx/mmCIF 形式ファイル
tplgeneX では、PDBx/mmCIF 形式ファイルを使用することができます。以下にファイル
例をしまします。
PDBx/mmCIF 形 式 の フ ァ イ ル フ ォ ー マ ッ ト に つ い て は web サ イ ト(http://mmcif.wwpdb.org/)をご参照下さい。
data_207L#_entry.id 207L
#
(略)
#
loop_
_struct_conn.id_struct_conn.conn_type_id_struct_conn.pdbx_PDB_id_struct_conn.ptnr1_label_asym_id_struct_conn.ptnr1_label_comp_id_struct_conn.ptnr1_label_seq_id_struct_conn.ptnr1_label_atom_id_struct_conn.pdbx_ptnr1_label_alt_id_struct_conn.pdbx_ptnr1_PDB_ins_code_struct_conn.pdbx_ptnr1_standard_comp_id_struct_conn.ptnr1_symmetry_struct_conn.ptnr2_label_asym_id_struct_conn.ptnr2_label_comp_id_struct_conn.ptnr2_label_seq_id_struct_conn.ptnr2_label_atom_id_struct_conn.pdbx_ptnr2_label_alt_id_struct_conn.pdbx_ptnr2_PDB_ins_code_struct_conn.ptnr1_auth_asym_id_struct_conn.ptnr1_auth_comp_id_struct_conn.ptnr1_auth_seq_id_struct_conn.ptnr2_auth_asym_id_struct_conn.ptnr2_auth_comp_id_struct_conn.ptnr2_auth_seq_id_struct_conn.ptnr2_symmetry_struct_conn.pdbx_ptnr3_label_atom_id_struct_conn.pdbx_ptnr3_label_seq_id_struct_conn.pdbx_ptnr3_label_comp_id_struct_conn.pdbx_ptnr3_label_asym_id_struct_conn.pdbx_ptnr3_label_alt_id_struct_conn.pdbx_ptnr3_PDB_ins_code_struct_conn.details_struct_conn.pdbx_dist_value_struct_conn.pdbx_value_orderdisulf1 disulf ? A CYS 6 SG ? ? ? 1_555 A CYS 128 SG ? ? A CYS 6 A CYS 128 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.020 ?
disulf2 disulf ? A CYS 30 SG ? ? ? 1_555 A CYS 116 SG ? ? A CYS 30 A CYS 116 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.062 ?
disulf3 disulf ? A CYS 65 SG ? ? ? 1_555 A CYS 81 SG ? ? A CYS 65 A CYS 81 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.059 ?
covale1 covale ? A CYS 95 SG ? ? ? 1_555 B SC2 . SG ? ? A CYS 95 A SC2 200 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.031 ?

-5-

myPresto/tplgeneX

disulf7 disulf ? A CYS 78 SG ? ? ? 1_555 A CYS 95 SG ? ? A CYS 78 A CYS 95 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 1.992 ?
disulf8 disulf ? B CYS 6 SG ? ? ? 1_555 B CYS 104 SG ? ? B CYS 6 B CYS 104 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.171 ?
disulf9 disulf ? B CYS 8 SG ? ? ? 1_555 B CYS 35 SG ? ? B CYS 8 B CYS 35 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.150 ?
disulf10 disulf ? B CYS 19 SG ? ? ? 1_555 B CYS 34 SG ? ? B CYS 19 B CYS 34 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.083 ?
disulf11 disulf ? B CYS 29 SG ? ? ? 1_555 B CYS 46 SG ? ? B CYS 29 B CYS 46 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.129 ?
disulf12 disulf ? B CYS 58 SG ? ? ? 1_555 B CYS 84 SG ? ? B CYS 58 B CYS 84 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.193 ?
disulf13 disulf ? B CYS 68 SG ? ? ? 1_555 B CYS 83 SG ? ? B CYS 68 B CYS 83 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.163 ?
disulf14 disulf ? B CYS 78 SG ? ? ? 1_555 B CYS 95 SG ? ? B CYS 78 B CYS 95 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 2.236 ?
covale1 covale ? A PCA 1 C ? ? ? 1_555 A LYS 2 N ? ? A PCA 1 A LYS 2 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 1.326 ?
covale2 covale ? B PCA 1 C ? ? ? 1_555 B LYS 2 N ? ? B PCA 1 B LYS 2 1_555 ? ? ? ? ? ? ? 1.313 ?
#
(略)
loop_
_atom_site.group_PDB_atom_site.id_atom_site.type_symbol_atom_site.label_atom_id_atom_site.label_alt_id_atom_site.label_comp_id_atom_site.label_asym_id_atom_site.label_entity_id_atom_site.label_seq_id_atom_site.pdbx_PDB_ins_code_atom_site.Cartn_x_atom_site.Cartn_y_atom_site.Cartn_z_atom_site.occupancy_atom_site.B_iso_or_equiv_atom_site.Cartn_x_esd_atom_site.Cartn_y_esd_atom_site.Cartn_z_esd_atom_site.occupancy_esd_atom_site.B_iso_or_equiv_esd_atom_site.pdbx_formal_charge_atom_site.auth_seq_id_atom_site.auth_comp_id_atom_site.auth_asym_id_atom_site.auth_atom_id_atom_site.pdbx_PDB_model_num
ATOM 1
N N . LYS A 1 1 ? 1.432 19.265 22.053 1.00 12.18 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A N 1
ATOM 2
C CA . LYS A 1 1 ? 1.849 20.104 20.904 1.00 12.88 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A CA 1
ATOM 3
C C . LYS A 1 1 ? 3.144 19.597 20.321 1.00 11.66 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A C 1
ATOM 4
O O . LYS A 1 1 ? 3.942 19.006 21.092 1.00 11.61 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A O 1
ATOM 5
C CB . LYS A 1 1 ? 1.938 21.541 21.364 1.00 16.57 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A CB 1
ATOM 6C CG . LYS A 1 1 ? 3.207 22.142 21.894 1.00 17.77 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A CG 1
ATOM 7
C CD . LYS A 1 1 ? 3.248 23.657 21.952 1.00 18.98 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A CD 1
ATOM 8C CE . LYS A 1 1 ? 4.363 24.284 21.131 1.00 21.50 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A CE 1
ATOM 9N NZ . LYS A 1 1 ? 4.788 25.625 21.644 1.00 22.20 ? ? ? ? ? ? 1 LYS A NZ 1
ATOM 10 N N . VAL A 1 2 ? 3.368 19.768 19.031 1.00 13.19 ? ? ? ? ? ? 2 VAL A N 1
ATOM 11 C CA . VAL A 1 2 ? 4.583 19.369 18.329 1.00 12.54 ? ? ? ? ? ? 2 VAL A CA 1
ATOM 12 C C . VAL A 1 2 ? 5.376 20.673 18.106 1.00 12.29 ? ? ? ? ? ? 2 VAL A C 1(略)

図 2．PDBx/mmCIF フォーマットファイルの例-6-

myPresto/tplgeneX

本プログラムでは、以下の情報を読み込みます。
(1)”_entry.id”キーワード情報
分子名を読み込みます。
(2)”_atom_site.”キーワード情報“ATOM”、“HETATM”の項目名を読み込みます。
(3) “_struct_conn.” キーワード情報“disulf”、“covale”、“metalc”の項目名を読み込みます。その他 hydrog(水素結合)情報などは今回の読み込み対象外とします。
(4)“ATOM”、“HETATM”キーワード情報
スペース区切りで下記の項目を読み込む。
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

項目名
group_PDB
id
type_symbol
label_atom_idlabel_alt_id
label_comp_id
label_asym_id
label_entity_idlabel_seq_id
pdbx_PDB_ins_code
Cartn_x
Cartn_y
Cartn_z
occupancy
B_iso_or_equiv
Cartn_x_esd
Cartn_y_esd
Cartn_z_esd
occupancy_esd
B_iso_or_equiv_esd
pdbx_formal_charge
auth_seq_id
auth_comp_id
auth_asym_id
auth_atom_id
pdbx_PDB_model_num

データ例
ATOM
1
N
N
.
LYS
A
1
1
?
1.432
19.26522.053
1.00
12.18
?
?
?
?
?
?
1
LYS
A
N
1

-7-

myPresto/tplgeneX(5) “disulf”、“covale”、“metalc”キーワード情報
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

項目名

データ例 1
disulf1
disulf
?
A
CYS
6
SG
?
?
?
1_555
A
CYS
104
SG
?
?
A
CYS
6
A
CYS
104
1_555
?
?
?
?
?
?
?
2.366
?

id
conn_type_id
pdbx_PDB_id
ptnr1_label_asym_id
ptnr1_label_comp_id
ptnr1_label_seq_id
ptnr1_label_atom_id
pdbx_ptnr1_label_alt_id
pdbx_ptnr1_PDB_ins_code
pdbx_ptnr1_standard_comp_id
ptnr1_symmetry
ptnr2_label_asym_id
ptnr2_label_comp_id
ptnr2_label_seq_id
ptnr2_label_atom_id
pdbx_ptnr2_label_alt_id
pdbx_ptnr2_PDB_ins_code
ptnr1_auth_asym_id
ptnr1_auth_comp_id
ptnr1_auth_seq_id
ptnr2_auth_asym_id
ptnr2_auth_comp_id
ptnr2_auth_seq_id
ptnr2_symmetry
pdbx_ptnr3_label_atom_id
pdbx_ptnr3_label_seq_id
pdbx_ptnr3_label_comp_id
pdbx_ptnr3_label_asym_id
pdbx_ptnr3_label_alt_id
pdbx_ptnr3_PDB_ins_code
detailspdbx_dist_value
pdbx_value_order-8-

データ例 2
covale1
covale
?
A
PCA
1
C
?
?
?
1_555
A
LYS
2
N
?
?
A
PCA
1
A
LYS
2
1_555
?
?
?
?
?
?
?
2.366
?

データ例 3
metalc1
metalc
?
B
ZN
.
ZN
?
?
?
1_555
E
HOH
.
O
?
?
A
ZN
301
A
HOH
409
1_555
?
?
?
?
?
?
?
1.897
?

myPresto/tplgeneX

2-1-3 DIHED 形式ファイル
タンパク質 1 分子のカーテシアン座標を生成したいときは、DIHED 形式ファイルを使用するのが有効です。このフォーマットではアミノ酸残基とジスルフィド結合情報、環状分子情報を書くだけで tplgeneX による計算を行うことができます。二面角情報が書かれていない場合は、伸びた鎖構造のトポロジーを生成します。二面角情報が書かれていた場合には、それらの値に従った鎖構造を生成します。
DIHED 形式ファイル中アミノ酸残基は以下のキーワードを入力します。環状分子を計算する場合は 1 行目にキーワード'PRE>CIRCULAR'キーワードを指定します。
PRE>CIRCULAR：この分子が環状分子であることを示す。

続いて、ジスルフィド結合を持つ場合にはキーワード'PRE>SSBOND'を指定します。次の行以降に、結合している残基番号を指定します。残基番号はフリーフォーマットで書くことができます。
PRE>SSBOND
3
9
20 51

：この分子が SS 結合を持つことを示す。
：3 番と 9 番の残基が SS 結合している。
：20 番と 51 番の残基が SS 結合している。

次に、アミノ酸残基情報を書きます。アミノ酸残基情報は、キーワード'PRE>SEQUENCE'を指定し、その次の行から N 末端側から順次、アミノ酸名を 3 文字表記で入力します。1
行に 1 つのアミノ酸名を書いて下さい。

PRE>SEQUENCE
ASP
LYS
CYS

：以下にアミノ酸配列を記述することを示す。
ASP-LYS-CYS の順番で並んでいる。

最後に二面角情報を記述します。キーワード'PRE>DIHEDRAL-ANGLES'で指定し、次の行から N 末端から C 末端までのアミノ酸残基の二面角をφ、ψ、ω、χ1、χ2、、、の順番に二面角を書いていきます。1 行ごとに 10 個以内の角度値を記述します。この二面角情報
はフリーフォーマットで書くことができます。
PRE>DIHEDRAL-ANGLES
180 180 180 0
180 180 180 0
180 180 180 0：以下に二面角の角度情報記述することを示す。
1～3 残基目のφ、ψ、ωをそれぞれ 180 とと指定している。

-9-

myPresto/tplgeneX

例として、DODECA-PEPTIDE の DIHED 形式ファイルは以下のように書くことができます。
このペプチド鎖は 12 残基からなり、3、9 残基目の CYS-CYS 間でジスルフィド結合しています。
PRE>SSBONDS
39PRE>SEQUENCE
ASP
LYS
CYS
CYS
HIS
HIS
LEU
TRP
CYS
GLN
GLU
GLU

：3-9 残基目がジスルフィド結合していることを示します。
：1：2：3 -----+
：4
|
：5
|
：6
ジスルフィド結合：7|：8|：9 -----+
：10
：11
：12

図３．DIHED フォーマットファイルの例- 10 -

myPresto/tplgeneX

2-2 力場データベースファイル
高分子トポロジージェネレータ tplgeneX では、いくつかの力場データベースファイルを用意しています。
タンパク質の計算に関しては、AMBER parm96、及び、parm99、CHARMm19、及び、CHARMm22に対応しています。核酸の計算に関しては AMBER parm96、及び、parm99 に対応しています。以下に各力場データベースファイル一覧を示します。
また、金属・水の計算に対応するため、金属・水用のデータベースファイルを作成します。
また、入力 PDB で低分子の座標情報を含む場合、対応する低分子のトポロジーファイ
ルを指定する必要があります。
2-2-1．データベースファイル一覧
タンパク質計算用力場データベース
C96_aa.tpl
AMBER parm96 に対応した DB ファイル
C99_aa.tpl
AMBER parm99 に対応した DB ファイル
C99_aa_SB.tpl
AMBER parm99 SB に対応した DB ファイル
charmm19_aa_all.tpl CHARMm19 に対応した DB ファイル
charmm22_aa_all.tpl CHARMm22 に対応した DB ファイル
OPLS_aa.tpl
OPLS United Atom Model に対応した DB
核酸計算用力場データベース
C96_na.tpl
AMBER parm96 に対応した DB ファイル
C99_na.tpl
AMBER parm99 に対応した DB ファイル
C99_na_bsc0.tpl
AMBER parm99 SB に対応した DB ファイル
金属・水分子計算用力場データベース
metals.tpl
金属・水分子用 DB ファイル
(AMBER parm99 ベース)
低分子トポロジーファイル(入力に低分子の座標情報が存在する場合のみ)
ファイル名は任意で、対応するトポロジーファイルを指定します。

2-2-2．対応残基情報
以下に、各タンパク質計算用力場データベースファイル共通に含まれる残基情報について示します。
ALA
アラニン
ARG+
アルギニン
ASN
アスパラギン
ASPアスパラギン酸(酸性)
CYS
システイン
CYSS
システイン(ジスルフィド結合用)
GLN
グルタミン

- 11 -

myPresto/tplgeneX

GLUGLY
HIS
HISE
HIS+
ILE
LEU
LYN
LYS+
MET
PHE
PRO
SEC
SER
THR
TRP
TYR
VAL

グルタミン酸(酸性)
グリシン
ヒスチジン
ヒスチジン(ε位に水素付加)
ヒスチジン(δ、ε位に水素付加)
イソロイシンロイシン
リジン(中性)
リジン(塩基性)
メチオニン
フェニルアラニン
プロリン
セレノシステイン
セリン
スレオニン
トリプトファン
チロシン
バリン

以下に、C96_aa.tpl ファイルに記載されている残基について示します。
ABA
2-アミノブタン酸
ASH
アスパラギン酸(中性)
CYM
システイン(S-)
GLH
グルタミン酸(中性)LYN
リジン（中性）NLE
2-アミノヘキサン酸
SEC
セレノシステイン
SEP
SEP
THP
THP
TYP
TYP
以下に、C99_aa.tpl ファイルに記載されている残基について示します。
ABA
2-アミノブタン酸
ADA+
非対称ジメチルアルギニン
ARN
ARN
ASH
アスパラギン酸(中性)
CSO
CSO
CYM
システイン(S-)
DML+
ジメチルリジン
GLH
グルタミン酸(中性)
HYP
HYP
LYN
リジン(中性)
MMA+
メチルアルギニン
MML+
メチルリジンNLE
2-アミノヘキサン酸
SDA+
対称ジメチルアルギニン
SEC
セレノシステイン
SEP
SEP
THP
THP

- 12 -

myPresto/tplgeneX

TML+
TYP

トリメチルリジン
TYP

以下に、核酸計算用力場ファイルに記載されている残基について示します。
ADE、AD、A
アデノシンヌクレオチド
GUA、GU、G
グアノシンヌクレオチド
CYT、CY、C
シチジンヌクレオチド
URA、UR、U
ウリジンヌクレオチド
DAD、DA
デオキシアデノシンヌクレオチド
DGU、DG
デオキシグアノシンヌクレオチド
DCY、DC
デオキシシチジンヌクレオチド
DTH、DT
デオキシチミンヌクレオチド
以下に、metals.tpl ファイルに記載されている残基について示します。
フッ素
塩素
臭素
ヨウ素
リチウム
ナトリウム
マグネシウム
カリウム
カルシウム
銅
鉄
亜鉛

F
Cl
Br
I
Li
Na
Mg
K
Ca
Cu
Fe
Zn

- 13 -

myPresto/tplgeneX

2-3 出力ファイル
高分子トポロジージェネレータ tplgeneX により得られる情報は以下の通りです。
a)不足原子(主に水素)を補った全系のトポロジー情報(トポロジーファイル)b)不足原子(主に水素)を補った全系のカーテシアン座標(座標ファイル)
これらの 2 つのファイルを用いて、多くのコンフォメーションエネルギー計算を行うことができます。
PDB 形式の入力ファイルを用いる場合は、複数のアミノ酸鎖、及び、核酸鎖のトポロジーを作成する事ができます。また、アミノ酸鎖と低分子、金属イオン、水分子等を含む
トポロジーを一度に作成することができます。
DIHED 形式の入力ファイルを用いる場合には、タンパク質 1 分子のアミノ酸鎖のトポロジーを作成することができます(核酸や金属イオン、水分子等を含むトポロジーの作成は未対応です)。

①PDB ファイル、PDBx/mmCIF ファイルの出力形式について
tplgeneX 実行時にオプション”-stdpdb”を指定した場合、出力 PDB は標準形式の残基名（ARG、GLU、CYS など）で出力されます。
同様に、オプション”-presto”を指定した場合には、出力 PDB は従来の presto 形式の残基名（ARG+、GLU-、CYSS など）で出力されます。（オプションを指定しない場合
は、”-presto”オプション指定時と同じ動作をします。
）
両者の違いは以下の通りとなります。
表．presto 形式、標準形式出力の PDB 出力の違いについて相違点
presto 形式出力
残基名
ARG+、LYS+、ASP-、GLU-、HISE、HIS+、CYSS など残基によって 4 文字表記で出力される。

- 14 -

標準形式出力全ての残基について 3 文字表
記で出力される。

myPresto/tplgeneX

３．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX のディレクトリ構成
プログラムは、ファイル名 tplgeneXyymmdd.tar.gz（yymmdd には、年月日が入ります）
で圧縮した形で配布しています。
解凍しますと、以下のディレクトリ構成にて、各種ファイルが作成されます。以下に各ディレクトリの説明をします。
tplgeneXyymmdd+---tplgeneX----+---src : 高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の||
ソースファイル|+---DB
: tplgeneX の力場 DB ファイル|||+---bin: 実行ファイル保存ディレクトリ
+---LibMyPresto : PDBx/mmCif、PDB 変換ライブラリソースファイル|+---sample----------tplgeneX_sample : tplgeneX 用サンプルデータ

3-1 tplgeneX/src ディレクトリ
tplgeneX のソースを置いているディレクトリです。プログラムの修正や、コンパイルはここで行います。ここで make を実行すると、実行ファイル tplgeneX が生成されます。
3-2 tplgeneX/DB ディレクトリ
tplgeneX に使用する力場 DB ファイルを置いているディレクトリです。Amber 力場用の
力場 DB ファイル（アミノ酸用 C96_aa.tpl、C99_aa.tpl、核酸用 C96_na.tpl、C99_na.tpl）と、CHARMm 力場用の力場 DB ファイル（アミノ酸用 charmm19_aa_all.tpl、
charmm22_aa_all.tpl）、金属・水分子用の DB ファイル(metals.tpl)を標準で置いています。
3-3 sample/tplgeneX_sample ディレクトリ
tplgeneX の計算に必要な、PDB 座標ファイル、DIHED ファイルのサンプル入力ファイルを置いてあるディレクトリです。

3-4 LibMyPresto ディレクトリPDBx/mmCIF から PDB へ、或いは、PDB から PDBx/mmCIF へ座標フォーマットを変換する機能を持ったライブラリのプログラムソースを置いているディレクトリです。

- 15 -

myPresto/tplgeneX

４．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX のインストール(1)プログラムの解凍プログラムは、ファイル名 tplgeneXyymmdd.tar.gz（yymmdd は年月日が入ります）で圧縮した形で配布しています。
まず、以下のコマンドにて解凍作業を行います。
（下線部が入力部分です）%tar –xzvf tplgeneXyymmdd.tar.gz
解凍しますと、３章に示したディレクトリ構成にて、各種ファイルが作成されます。

(2)コンパイル
コ ン パ イ ル を 行 う に は 、 Makefile の 修 正 が 必 要 と な り ま す 。
tplgeneXyymmdd/tplgeneX/src 配下の Makefile を vi などのエディタで使用する C コンパイ
ラのパス(変数 CC)と実行ファイルをインストールしたいパス(変数 BIN_DIR)を編集します。
C コンパイラは以下のコマンド（下線部が入力部分です）でパスを知ることができます。
%which cc
或いは、%which gcc
例）C コンパイラが /usr/local/bin/cc にあり、/usr/bin に実行ファイル tplgeneX をインストールしたい場合
Makefile
CC=/usr/bin/cc⇒ CC=/usr/local/bin/cc
BIN_DIR=/usr/local/bin ⇒ BIN_DIR=/usr/bin
Makefile を編集した後、以下のコマンドを実行しますと（下線部が入力部分です）、
tplgeneXyymmdd/tplgeneX/src 配下に実行ファイルである tplgeneX が作成されます。
%make
以下のコマンドを実行しますと（下線部が入力部分です）、Makefile 中の変数 BIN_DIR で指定したパスに実行ファイル tplgeneX をインストールします。
※変数 BIN_DIR で指定したパスによっては、root 権限が必要になる場合があります。
%make install- 16 -

myPresto/tplgeneX

５．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の使用法
本章では高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の使用法について示します。なお、以下の説明は、４章でインストールした実行ファイル tplgeneX へのパスが通っているものとして、進めていきます。
5-1 環境設定
高分子トポロジージェネレータを使用するには、入力ファイル、力場 DB ファイルが必要となります。入出力ファイル、力場 DB ファイルの置き場所を固定して使用したい場合には以下の環境変数にパスを設定してください。
※環境変数が設定されていない場合は、カレントディレクトリを参照します。
<高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の環境変数について>
・TPL_DB_PATH: tplgeneX 力場 DB 用ディレクトリ

設定例 1) bash の場合
ホームディレクトリの.bashrc に以下の行を加えます。
(YYY は tplgeneXyymmdd.tar.gz を解凍したパス付きディレクトリ名となります。)
export TPL_DB_PATH=/YYY/tplgeneXyymmdd/tplgeneX/DB.bashrc を保存した後、以下のコマンドを実行すると、環境変数 TPL_DB_PATH が設定されます（下線部が入力部分です）。
%source .bashrc

設定例 2) csh の場合
ホームディレクトリの.cshrc に以下の行を加えます。
(YYY は tplgeneXyymmdd.tar.gz を解凍したパス付きディレクトリ名となります。)
setenv TPL_DB_PATH /YYYY/tplgeneXyymmdd/tplgeneX/DB.cshrc を保存した後、以下のコマンドを実行すると、環境変数 TPL_DB_PATH が設定されます（下線部が入力部分です）。
%source .cshrc

現在使用しているシェルは以下のコマンドで確認できます（下線部が入力部分です）。
%ps- 17 -

myPresto/tplgeneX

5-2 入力ファイルの準備
tplgeneX は PDB、PDBx/mmCIF、或いは、DIHED ファイルを入力ファイルとして必要となります。tplgeneX は入力ファイルを保存した場所で実行します。
また、5-1 で力場 DB ディレクトリへのパスを設定した場合は、そのディレクトリに、設定していない場合は、カレントディレクトリに力場 DB ファイルを置いてください。配布時の力場 DB ファイルは tplgeneXyymmdd/tplgeneX/DB に用意しています。
5-3 計算の実行
tplgeneX には以下の 2 つの実行方法があります。
(1)オプションで指定する方法(2)対話的にデータを入力する方法
それぞれの実行方法について説明します。
5-3-1 対話形式で実行する場合
オプションを指定しないで、プログラムを実行した場合、対話的に各種ファイル名等の入力を促すメッセージが表示されます。（下線部が入力部分です）%tplgeneX
プログラムを実行しますと以下の項目について順次入力していきます。
①入力座標ファイル種別の選択
入力座標ファイル種別を選択する旨のメッセージが表示されます。1 から 3 のいずれかを選択します。
%% Enter Inputfile Type or the number. %%1 : pdb
2 : pdbx (PDBx/mmCIF)
3 : dihed (for Amino Acid Only)- 18 -

myPresto/tplgeneX②力場 DB の種別の選択
次に力場データベースファイルを選択する旨のメッセージが表示されます。1～4 はtplgeneX プログラムに標準に添付されているファイルであり、ユーザ自身が修正、追加等をした DB ファイルを使用する場合には 9 を選択して下さい。
%% Enter Forcefield Type or the number. %%1 : C99
2 : C96
3 : charmm22(for Amino Acid Only)
4 : charmm19(for Amino Acid Only)
9 : other Force Field(Modified AMBER FF, etc.)
上記で 9 を選択した場合には、力場データベーファイルの名称を入力する旨のメッセージが表示されますので、ファイル名を入力して下さい。
Please choose from the following files .
and write the File Name .
/YYY/tplgeneX/DB/
C96_aa.tpl C99_aa_SB.tpl
C99_na_bsc0.tpl
C96_na.tpl C99_aa_fujitani.tpl OPLS_aa.tpl
C99_aa.tpl C99_na.tpl
charmm19_aa_all.tpl

charmm22_aa_all.tpl
metals.tpl③入力（座標）ファイル名
次に、入力ファイル(座標ファイル)名を指定します。画面上には、カレントディレク
トリ配下のファイルの一覧が表示されますので、ファイル一覧を参考にし、入力ファイ
ルディレクトリ配下にあるファイル名を入力します。
%% Enter an Input Coordinate or Dihed File Name. %%④出力（座標）ファイル種別
次に、出力座標ファイルの種類を選択します。PDB 形式、PDBx/mmCIF 形式の 2 種類を選択することができます。
%% Enter Outputfile Type or the number. %%1 : pdb
2 : pdbx⑦出力（座標）ファイル名
続いて、出力 PDB ファイル名を指定します。このファイルはカレントディレクトリに作成されます。
%% Enter an Output Coordinate File Name. %%- 19 -

myPresto/tplgeneX⑧出力トポロジーファイル名
次に、出力トポロジーファイル名を指定します。このファイルはカレントディレクト
リ配下に作成されます。
%% Enter an Output Topology File Name. %%⑨水モデルの選択
入力 PDB ファイル内に水分子が含まれる場合には、水モデルの選択を行う必要があります。TIP3P モデルを使用する場合には 1 を、TIP4P モデルを使用する際には 2 を選択します。
%% Select Water Model. %%1: tip3p, 2: tip4p⑩低分子トポロジーファイルの読込み
入力 PDB ファイル内にリガンド分子が含まれる場合には、対象となるリガンド分子のトポロジーファイルを指定する必要があります。
Ligand molecule was found in PDB file.
%% Input Topology Filename of Ligand Molecule(LGD). %%上記の情報を入力すると計算を開始します。計算が終了しますと、次のメッセージが画面に表示されます。
%% Program is done. %%%% This program ended normally. %%- 20 -

myPresto/tplgeneX

5-3-2 オプションを用いて実行する場合
実行時にオプションを用いて各種ファイル名を指定することによって、対話的に入力する部分を省略することができます。
%tplgeneX [ オプション ]-ipdb
input_coord
座標ファイル名 input_coord の PDB ファイルを読み込みます-ipdbxinput_coord
座標ファイル名 input_coord の PDBx/mmCIF ファイルを読み込みます-idihed input_coord
座標ファイル名 input_coord の DIHED ファイルを読み込みます-opdb
input_coord
座標ファイル名 input_coord の PDB ファイルを出力します-opdbxinput_coord
座標ファイル名 input_coord の PDBx/mmCIF ファイルを出力します-otpl
output_tpl
トポロジーファイル名 output_tpl ファイルを出力します-db
db
力場 DB タイプ(C99、C96、charmm22、charmm19)、又は
力場 DB ファイル名を<db>に指定します-lign LGx LGx.tpl
既に n 番目のリガンド（LGx）のトポロジーが作成されて LGx.tpl というファイルに記載されている場合に指定します。（n＝1, 2, …）としてリガンドの種類だけ繰り返すことができます。
-water[tip3p | tip4p]
入力ファイル内に水情報を含む場合に、水モデルの力場を選択します(デフォルトでは tip3p を選択)
tip3p : tip3p 水モデルを選択します
tip4p : tip4p 水モデルを選択します-ss
ジスルフィド結合自動認識を行います-term
ペプチドの N, C 末端を ACE, NME 残基で修飾します-stdpdb
残基名について、標準形式で PDB 又は PDBx/mmCIF ファイルを出力します-presto
残基名について、presto 形式で PDB 又は PDBx/mmCIF ファイルを出力します-h, -help
ヘルプメッセージを表示します※1．リガンドを含む PDB ファイルを読み込んだ場合の処理について
入力 PDB ファイルのリガンド座標の直前に「REMARK ORIGTPL リガンドトポロジーファ
イル名」(以下、REMARK ORIGTPL 行とする)の記述がない場合、リガンドトポロジーファ
イル名を対話的に入力することになります。記述がある場合、リガンドトポロジーファ
イルが自動的に読み込まれます。

- 21 -

myPresto/tplgeneX

６．高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の計算例
高分子トポロジージェネレータ tplgeneX の計算例を示します。６章の計算例は実行ファ
イル tplgeneX のあるディレクトリにパスが通っているものとし、tplgeneX 用の環境変数には以下が設定されているものとします。
<高分子トポロジージェネレータ tplgeneX 用の環境変数>
・TPL_DB_PATH/YYY/tplgeneXyymmdd/tplgeneX/DB(yymmdd は年月日、YYY は tplgeneXyymmdd.tar.gz を解凍したパス付きディレクトリ名となります。)

6-1 ACE-ALA-ALA-NME 分子の計算方法(オプションを指定して計算を行う場合)①以下のコマンドでプログラムを起動します。
%tplgeneX -ipdb ACE-ALA-ALA-NME.pdb
ACE-ALA-ALA-NME-amber.tpl -db C96

今回の計算例）
分子種
入力ファイル形式
力場 DB ファイル
入力座標ファイル
出力座標ファイル
出力トポロジーファイル

ACE-ALA-ALA-NME-amber.pdb

-otpl

ペプチド
PDB
C96_aa.tpl
ACE-ALA-ALA-NME.pdb
ACE-ALA-ALA-NME-amber.pdb
ACE-ALA-ALA-NME-amber.tpl

オプションの意味）-ipdb <入力座標ファイル>-opdb <出力座標ファイル>-otpl <出力 tpl ファイル>-db <力場 DB ファイル>-opdb：指定した PDB 形式の座標ファイルを読み込みます。
必須項目です。
：PDB 形式の座標ファイルを出力します。
本オプションは省略可能です。省略した場合、
xxx_tpl.pdb（xxx は入力座標ファイルの名称(拡張子除く)）が出力されます。
：tpl ファイルを出力します。
本オプションは省略可能です。省略した場合、xxx.tpl（xxx は入力座標ファイルの名称(拡張子除く))が出力されます。
：指定した力場 DB ファイルを読み込みます。
本オプションは省略可能です。省略した場合、
C99_aa.tpl を読み込みます。

②以上により計算を開始します。正常終了した場合には以下のメッセージが出力されます。
%% Program is done. %%%% This program ended normally. %%- 22 -

myPresto/tplgeneX

6-2 ACE-ALA-ALA-NME 分子の計算方法(対話形式で計算を行う場合)①以下に示す PDB データを用いて計算を行います。入力 PDB データファイルを入力ディレ
クトリに置きます。このファイル名を ACE-ALA-ALA-NME.pdb とします。
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
TER

1 CA
2 C
3 O
4 1HA
5 2HA
6 3HA
7 N
8 CA
9 C
10 O
11 CB
12 H
13 HA
14 1HB
15 2HB
16 3HB
17 N
18 CA
19 C
20 O
21 CB
22 H
23 HA
24 1HB
25 2HB
26 3HB
27 N
28 CA
29 HN
30 1HA
31 2HA
32 3HA

ACE
ACE
ACE
ACE
ACE
ACE
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
NME
NME
NME
NME
NME
NME

1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4

-3.811-2.354-1.743-4.164-4.406-3.931-1.649-0.2440.221-0.530-0.094-2.2350.365-0.403-0.707
0.954
1.482
2.069
3.519
4.081
1.870
2.053
1.534
0.799
2.369
2.275
4.224
5.620
3.727
6.256
5.806
5.861

-0.502-0.410-1.4030.462-0.818-1.217
0.885
1.035
2.456
3.334
0.568
1.713
0.389
-0.487
1.171
0.635
2.703
4.031
4.033
3.015
4.463
1.864
4.733
4.493
3.775
5.475
5.329
5.432
6.157
5.102
4.816
6.457

0.471
0.072
-0.3450.807-0.3731.272
0.183-0.1870.023
0.466-1.6450.553
0.472-1.773-2.342-1.993-0.281-0.129-0.548-0.9691.334-0.650-0.796
1.612
2.044
1.524
-0.437-0.830-0.082-0.022-1.697-1.070

1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

C
C
O
H
H
H
N
C
C
O
C
H
H
H
H
H
N
C
C
O
C
H
H
H
H
H
N
C
H
H
H
H

図 4. 入力 PDB データ、ACE-ALA-ALA-NME.pdb②以下のようにしてプログラムを起動します。（下線部が入力部分です）%tplgeneX③まず始めに、入力ファイル書式の選択を行います。今回は PDB ファイルを選択するので、
1 または pdb と入力します。(下線部が入力部分です。以下同様)%% Enter Inputfile Type or the number. %%1 : pdb
2 : pdbx
3 : dihed (for Amino Acid Only)
1：今回は PDB ファイルを読み込みます。

- 23 -

myPresto/tplgeneX④次に、力場データベースを選択します。今回は AMBER C99_aa.tpl 力場を使用するので、
1 または C99 と入力します。
%% Enter Forcefield Type or the number. %%1 : C99
2 : C96
3 : charmm22(for Amino Acid Only)
4 : charmm19(for Amino Acid Only)
9 : other Force Field(Modified AMBER FF, etc.)
1：今回は 1：C99 を選択します。
⑤次に、入力座標ファイル名を入力します。カレントディレクトリの各ファイル名が表示されるので、計算するファイルのファイル名を入力します。今回は ACE-ALA-ALA-NME.pdb
を入力します。
%% Enter an Input Coordinate or Dihed File Name. %%20aa.dihLig.pdb
circ_link.pdb
ACE-ALA-ALA-NME.pdb
Lig.tplcirc_ss.pdb
ALA-GLU-VAL_metals.pdb Pro-Lig-Complex.pdb ss.pdb
ACE-ALA-ALA-NME.pdb：計算したい分子の座標ファイル名を指定します。

⑥次に、出力ファイル書式を選択します。PDB 形式ファイルならば 1 または pdb と入力し、PDBx/mmCIF 形式ファイルならば 2 または pdbx と入力します。今回は PDB 形式ファイルを入力としているので、1、または pdb と入力します。
%% Enter Outputfile Type or the number. %%1 : pdb
2 : pdbx
1：今回は PDB 形式ファイルなので、1 を入力します。
⑦次に、出力座標ファイル名を入力します。ファイルはカレントディレクトリに出力されます。今回の出力トポロジーファイル名は ACE-ALA-ALA-NME-amber.pdb とします。
%% Enter an Output Coordinate File Name. %%ACE-ALA-ALA-NME-amber.pdb ：出力座標ファイル名を入力します。
⑧次に、出力トポロジーファイル名を入力します。出力座標ファイルと同様に、カレント
ディレクトリに出力されます。今回の出力トポロジーファイル名はACE-ALA-ALA-NME-amber.tpl とします。
%% Enter an Output Topology File Name. %%ACE-ALA-ALA-NME-amber.tpl ：出力トポロジーファイル名を入力します。

- 24 -

myPresto/tplgeneX⑨以上の項目を入力し終えると、計算を開始します。正常終了した場合は以下のメッセー
ジが出力されます。
%% Program is done. %%%% This program ended normally. %%※なお、上記対話項目の入力値をファイルに保存し、リダイレクションを使用し処理を行
うこともできます。リダイレクションを使用する場合には、上記③～⑧の内容を記載した
入力ファイル(今回は ACE-ALA-ALA-NME.inp)を作成し tplgeneX を実行します。
入力ファイル ACE-ALA-ALA-NME.inp の例）
11
ACE-ALA-ALA-NME.pdb
1
ACE-ALA-ALA-NME_amber.pdb
ACE-ALA-ALA-NME_amber.tpl
なお、ACE-ALA-ALA-NME.inp の数字の部分(入力ファイル書式、力場データベース、出力ファイル書式)は以下の様に記載しても問題ありません。
pdb
C99
ACE-ALA-ALA-NME.pdb
pdb
ACE-ALA-ALA-NME_amber.pdb
ACE-ALA-ALA-NME_amber.tpl

実行コマンド）%tplgeneX < ACE-ALA-ALA_NME.inp- 25 -

myPresto/tplgeneX

6-3 DIHED 形式ファイルを用いての計算方法①以下に示す DIHED 形式ファイルを用いて計算を行います。入力 DIHED 形式ファイルを入力ディレクトリに置きます。このファイル名を 20aa.dih とします。

PRE>SSBOND
2 20
PRE>SEQUENCE
MET
CYS
ALA
VAL
LEU
ARG
GLN
PRO
LYS
CYS
VAL
LYS
LEU
ARG
ALA
LEU
HIS
SER
ALA
CYS
PRE>DIHEDRAL-ANGLES
0.000 118.096 179.972-143.128 109.379-127.435 180.000 0.000 0.000 0.000-114.365 66.763 180.000 -85.252 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000-46.059 118.395-179.944 180.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000-80.689 117.647 179.944 164.961 180.000 180.000 0.000 0.000 0.000 0.000-81.773 166.079 179.980-124.321 130.708 180.000 180.000 0.000 0.000 0.000-87.553 -25.449 179.972 -66.124 -95.888 169.430 134.067 38.591 180.000 180.000-156.217 151.615 180.000 57.337-157.333 9.254 180.000 0.000 0.000 0.000-61.239 123.138-180.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000-63.486 175.967-179.966-117.070 -59.113-174.744 -72.817 180.000 0.000 0.000-146.008 141.250 179.803 -74.439 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000-155.629 161.291 180.000 -59.617 180.000 180.000 0.000 0.000 0.000 0.000-120.223 112.666-179.944 -82.025-146.607-170.638 113.023 180.000 0.000 0.000-81.744 100.025 179.929-117.650 70.205 180.000 180.000 0.000 0.000 0.000-106.156 135.909-180.000 167.893 147.767-146.100-139.865 38.705 180.000 180.000-91.304 174.118-179.972 180.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000-87.388 -49.332-180.000-110.711 153.178 180.000 180.000 0.000 0.000 0.000-111.420 30.105 179.937 -56.161 164.727 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000-101.954 -20.577-179.980-177.881 180.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
65.170 13.811 179.972 180.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000-153.135 177.710 179.972 -76.710 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

図 5. 入力 DIHED データ 20aa.dih- 26 -

myPresto/tplgeneX②入力ファイル 20aa_dih.inp を作成します。
3
1
20aa.dih120aa_out.pdb
20aa_out.tpl：1→pdb、2→pdbx、3→dihed 入力ファイルタイプ選択：1→C99、2→C96、3→charmm22 力場タイプの選択：入力 dihed ファイル名。カレントディレクトリ配下のもの。
：1→pdb、2→pdbx 出力ファイルタイプの選択：出力座標ファイル。
：出力 tpl ファイル。
図 6. 設定ファイル 20aa_dih.inp

なお、設定ファイル 20aa_dih.inp は以下の内容でも同じことを示します。
dihed
C99
20aa.dihpdb
20aa_out.pdb
20aa_out.tpl：1→pdb、2→pdbx、3→dihed 入力ファイルタイプ選択：1→C99、2→C96、3→charmm22 力場タイプの選択：入力 dihed ファイル名。カレントディレクトリ配下のもの。
：1→pdb、2→pdbx 出力ファイルタイプの選択：出力座標ファイル。
：出力 tpl ファイル。

③20aa.dih、20aa_dih.inp ファイルを保存したディレクトリでプログラムを起動します。
（下線部が入力部分です）%tplgeneX < 20aa_dih.inp④以上により計算を開始します。正常終了した場合には以下のメッセージが出力されます。
%% Program is done. %%%% This program ended normally. %%- 27 -

myPresto/tplgeneX

6-4 タンパク質、リガンド、金属、水分子を含む複合体の計算方法①PDB データを用いて計算を行います。入力 PDB データファイルを入力ディレクトリに置きます。このファイル名を Pro-Lig-Complex.pdb とします。なお、リガンド構造を含むデー
タを入力する際には、以下の前処理が必要となります。
・リガンド構造について tplgeneL 処理を行い、PDB、トポロジーファイルを作成する。
・リガンド PDB ファイルの残基名を LGD とする。
・タンパク質 PDB とリガンド PDB を結合する。
今回の入力ファイル Pro-Lig-Complex.pdb は、上記の前処理を行ったものであり、別途リ
ガンドトポロジーファイル Lig.tpl を準備している。
ATOM
1 N ALA A 2ATOM
2 CA ALA A 2ATOM
3 C ALA A 2ATOM
4 O ALA A 2
ATOM
5 CB ALA A 2
ATOM
6 N THR A 3
ATOM
7 CA THR A 3
ATOM
8 C THR A 3
ATOM
9 O THR A 3
ATOM
10 CB THR A 3
ATOM
11 OG1 THR A 3
ATOM
12 CG2 THR A 3～省略～
ATOM 3544 N VAL A 471
ATOM 3545 CA VAL A 471
ATOM 3546 C VAL A 471
ATOM 3547 O VAL A 471
ATOM 3548 CB VAL A 471
ATOM 3549 CG1 VAL A 471
ATOM 3550 CG2 VAL A 471
ATOM 3551 OXT VAL A 471
TERATOM
1 N1 LGD
1ATOM
2 C2 LGD
1
ATOM
3 C3 LGD
1ATOM
4 O4 LGD
1
ATOM
5 C5 LGD
1ATOM
6 C6 LGD
1ATOM
7 C7 LGD
1ATOM
8 C8 LGD
1ATOM
9 N9 LGD
1
ATOM
10 C10 LGD
1～省略～
HETATM 3569 ZN
ZN 472HETATM 3570 CA
CA 474～省略～
TER
HETATM 3577 O HOH 2001
HETATM 3578 O HOH 2002
HETATM 3579 O HOH 2003
～省略～

13.964 -14.609
14.891 -14.051
14.616 -12.579
13.978 -12.343
14.767 -14.765
15.134 -11.657
14.968 -10.238
16.317 -9.702
17.196 -9.338
14.282 -9.380
13.757 -8.188
15.182 -8.974

61.54860.56960.23559.19759.19961.04260.71760.23561.01861.75861.15062.9091.00 82.68
1.00 82.33
1.00 81.01
1.00161.91
1.00 83.76
1.00 77.78
1.00 72.00
1.00 60.86
1.00112.79
1.00 75.26
1.00148.22
1.00 76.15

N
C
C
O
C
N
C
C
O
C
O
C

24.661 -14.998
24.622 -16.039
23.416 -16.967
22.861 -17.408
25.914 -16.883
25.897 -18.095
27.115 -15.996
23.121 -17.268

57.85256.82756.96055.94956.97156.06256.66558.1391.00 17.63
1.00 19.46
1.00 20.77
1.00 22.69
1.00 23.77
1.00 27.52
1.00 29.97
1.00 19.71

N
C
C
O
C
C
C
O

-1.980 1.840 -2.529 14.01 0.23
-1.603 0.825 -1.556 12.01 0.05
-1.166 1.426 -0.223 12.01 0.26
-0.277 2.279 -0.209 16.00 -0.27-0.409 0.019 -2.096 12.01 0.00
-0.693 -1.401 -2.576 12.01 -0.04
0.538 -1.986 -3.254 12.01 -0.06-1.151 -2.279 -1.422 12.01 -0.06-1.723 0.948 0.881 14.01 -0.30-1.296 1.443 2.187 12.01 0.10
-10.035 18.615 37.793 1.00 19.65
20.883 15.256 35.844 1.00 16.54

ZN
CA

21.750 -11.482 51.703 1.00 14.55
12.177 -1.930 54.218 1.00 21.64
10.375 1.034 46.573 1.00 24.26

OOO

図 7. 入力 PDB ファイル Pro-Lig-Complex.pdb- 28 -

myPresto/tplgeneX②入力ファイル Pro-Lig-Complex.inp を作成します。
1
2
Pro-Lig-Complex.pdb
1
Pro-Lig-Complex_out.pdb
Pro-Lig-Complex_out.tpl
1
Lig.tpl：1→pdb、2→dihed ファイルの選択：1→C99、2→C96、3→charmm22 力場タイプの選択：入力 pdb ファイル名。
：1→pdb、2→pdbx 出力ファイルタイプの選択：出力 pdb ファイル。
：出力 tpl ファイル。
：1→tip3p、2→tip4p 水モデルの選択：リガンドのトポロジーファイル名を書きます。

図 8. 設定ファイル Pro-Lig-Complex.inp③プログラムを起動します。（下線部が入力部分です）%tplgeneX < Pro-Lig-Complex.inp④以上により計算を開始します。正常終了した場合には以下のメッセージが出力され、出力ファイルが出力ディレクトリに出力されます。
%% Program is done. %%%% This program ended normally. %%※なお、入力 PDB ファイルのリガンド座標の直前の行に、“REMARK ORIGTPL”がある場合には、その行に記載されているリガンドトポロジーファイルを自動で読み込むために、リガ
ンドトポロジーファイル名の入力は不要となります。

ATOM
1 N ALA A
ATOM
2 CA ALA A
ATOM
3 C ALA A
ATOM
4 O ALA A
ATOM
5 CB ALA A～省略～
TER
REMARK ORIGTPL Lig.tpl
ATOM
1 N1 LGD
ATOM
2 C2 LGD
ATOM
3 C3 LGD

2
2
2
2
2

13.964 -14.609
14.891 -14.051
14.616 -12.579
13.978 -12.343
14.767 -14.765

1
1
1-1.980-1.603-1.16661.54860.56960.23559.19759.1991.00 82.68
1.00 82.33
1.00 81.01
1.00161.91
1.00 83.76

1.840 -2.529 14.01 0.23
0.825 -1.556 12.01 0.05
1.426 -0.223 12.01 0.26

図 9. リガンドトポロジーファイル名の入力が不要の例）- 29 -NCCOCmyPresto/tplgeneX

6-5 PDBx/mmCIF ファイルを入力とする場合の計算方法①以下のコマンドでプログラムを起動します。
%tplgeneX -ipdbx 2bfi.cif -opdb 2bfi_out.pdb -otpl 2bfi_out.tpl -db C99

今回の計算例）
分子種
入力ファイル形式
力場 DB ファイル
入力座標ファイル
出力座標ファイル
出力トポロジーファイル

ペプチド
PDBx/mmCIF
C99_aa.tpl
2bfi.cif2bfi_out.pdb
2bfi_out.tpl

オプションの意味）-ipdbx <入力座標ファイル> ：指定した PDBx/mmCIF 形式の座標ファイルを読み込みます。
-opdb <出力座標ファイル> ：PDB 形式の座標ファイルを出力します。
なお、省略した場合、xxx_tpl.pdb（xxx は入力
座標ファイルの名称(拡張子除く)となります。)が出力されます。
-otpl <出力 tpl ファイル> ：tpl ファイルを出力します。
なお、省略した場合、xxx.tpl（xxx は入力座標
ファイルの名称(拡張子除く)となります。)が出力されます。
-db <力場 DB タイプ>：指定したタイプの力場 DB ファイルを読み込みます。
なお、省略した場合、C99_aa.tpl を読み込みます。
②以上により計算を開始します。正常終了した場合には以下のメッセージが出力されます。
%% Program is done. %%%% This program ended normally. %%- 30 -