九州大学が3Dデジタル生物標本のデータベースを公開しました!

九州大学が3次元立体モデルで生物標本を表示するデータベースを公開しました。昆虫や魚、植物などの標本を三次元立体モデルで表示して観察することができます。

世界に先駆けてリアルな「3Dデジタル生物標本」を1400点以上公開」という九州大学のサイトにのっているニュース記事をご覧ください。
https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/802/
実際の立体モデルをみるのはこちらのページからどうぞ。
https://sketchfab.com/ffishAsia-and-floraZia/models

「公開された3DモデルのほとんどはCC BY 4.0ライセンスの下、誰でも自由にダウンロード・利用できます。」とのことです。埋め込み用のコがページから取得できるので、自分のweb pageにモデルを埋め込むこともできます。
実際に一つ3Dモデルを埋め込んでみましょう。コオニユリという花を表示したのが次の写真です。下のほうに青い字でDownload 3D modelという表示があります。その隣の隣に</>Embedというボタンがあります。これをクリックしてembed用のコードをコピーして、自分のweb pageにはりつければ終わりです。
こんな感じになります。full screenをクリックすると全画面表示で立体モデルを観察できますのでお試しください。

Credit表記は animal類は ffish.asia | plant類は floraZia.comでお願いしますということです。
論文はこちらを見てください。https://riojournal.com/article/86985/
論文にのっているYouTubeビデオを一つ挿入しておきます。くさいちごの立体標本です。

立体図鑑の登場ですね。子供から大人まで楽しめるサイトです。是非活用してください。

タンパク質の立体構造が似たものを探すプログラムDaliを使ってみました。

今日はタンパク質のpdbファイル(タンパク質の立体構造―原子の座標などを記述してあるファイルで、タンパク質のデータベースのPDBファイルのリンクからダウンロードできる)を用いて、類似の立体構造を持っているタンパク質を探すプログラム Daliの使い方を簡単に紹介します。
まず調べたいタンパク質の立体構造を記述してあるファイルPDBファイルをAlphaFoldのサーバーなどからダウンロードします。
https://www.alphafold.ebi.ac.uk/
今日は線虫C. elegansのN型糖鎖合成経路の遺伝子の一つ algn-13の立体構造を使ってみることにします。AlphaFoldのサーバーで「algn-13  C. elegans」のキーワードで検索して(Uniprotでも可能です)algn-13の項目を表示してPDBファイルをダウンロードします。
https://www.alphafold.ebi.ac.uk/entry/P92012
AF-P92012-F1-model_v3.pdbというファイルがダウンロードできたと思います。
そのファイルを保存した上で、Daliサーバーにアクセスします。
http://ekhidna2.biocenter.helsinki.fi/dali/
Daliサーバーのトップページには様々な便利なプログラムがおいてあります。今回はプログラムの中からAF-DB comparisonを使ってみましょう。これはAlphaFoldが予測したタンパク質の立体構造のPDBファイルを入力して、類似の立体構造を持っているタンパク質を(一つの種)から探しだすプログラムです。サーバーの負荷の観点から、検索は一つの種内でだけ実行できます。以下のリンクをクリックして表示されるページのSTEP 1からSTEP 4で検索が始まります。
http://ekhidna2.biocenter.helsinki.fi/dali/index.html#AFDB
STEP 1でパソコンに保存してあるpdbファイルの場所を入力します。
STEP 2で検索する種を一つ選びます。今回はHumanにしてあります。
STEP 3はオプショナルで、入力しなくてもいいですが、emailアドレスを登録しておくとメールで完了通知がとどきます。上のjob titleは今回の検索ジョッブのタイトルを適当につけます。
STEP 4でsubmitします。
画面が替わって、実行順番待ちの画面にかわります。Status: Queuedと表示されています。
画面がRunningになったら検索中です。
終わるとこんな画面になります。結果は一週間保存されるそうです。

Interactiveを押します。画面が替わって結果が一覧できます。

今回は試しに一番上のヒットであるNo.1を選択して、3D表示してみましょう。Expand gapsの隣にある3D superposition (PV) ボタンを押します。
結果が表示されます。
緑が線虫のタンパク質(Queryにチェックが入っています)、茶色がヒトのタンパク質(e7raA)です。薄く表示されているのはヒトのタンパク質のほうの全体です。線虫とヒトの二つのタンパク質の立体構造が見事に一致しているのがわかると思います。右の図はマウスで拡大縮小、回転など自由に動かして眺めることができます。Tutorialをみながらいろいろ試してみてください。これはBLASTとちがって直接、類似の立体構造をさがしてくれるのでとても有用です。私達がpsi-blastにもとづいて立体構造の類似を議論したがあったのですが、Daliでやってみると確かに類似の立体構造が確認できました。別のプログラムであるFoldseek
https://search.foldseek.com/searchもDaliとはまた違った結果がみられるのでこちらも結構役立ちそうです。

既知の全タンパク質の立体構造予測結果が公開されています!

AlphaFold2というAIによる高精度のタンパク質の立体構造予測プログラムが公開されて一年になります。ヒトやマウス、ショウジョウバエ、線虫その他のモデル生物の予測立体構造が35000余り一斉に公開されて世界に衝撃を与えました。一昨日(7月28日付発表)さらなる衝撃のニュースがとびこんできました。
‘New era in digital biology’: AI reveals structures of nearly all known proteins
https://www.science.org/content/article/new-era-digital-biology-ai-reveals-structures-nearly-all-known-proteins

AlphaFold reveals the structure of the protein universe
https://www.deepmind.com/blog/alphafold-reveals-the-structure-of-the-protein-universe 
こちらにはこんなことが書いてありました。
Today’s update means that most pages on the main protein database UniProt will come with a predicted structure. All 200+ million structures will also be available for bulk download via Google Cloud Public Datasets, making AlphaFold even more accessible to scientists around the world.

既知のほぼすべてのタンパク質(バクテリアからヒト、植物などを含む)2億種類以上の立体構造予測結果がデータベース公開されたのです。たとえばこちらから検索できて、pdbファイルなどもダウンロードできます。
https://www.alphafold.ebi.ac.uk/
構造予測の結果を、すべてダウンロードすることもできるようになっています。
https://alphafold.ebi.ac.uk/download

タンパク質のデータベースである
UniProt https://www.uniprot.org/
のほぼすべての項目にAlphafold2による立体構造予測が載せられています。立体構造がわかれば、その構造予測ファイルを利用して、Dali http://ekhidna2.biocenter.helsinki.fi/dali/や、Foldseek https://search.foldseek.com/searchといったプログラムを用いて、似た立体構造をもっている他のタンパク質を検索することができます。やりかたは明日簡単に紹介します。
AlphaFold2を用いた成果も続々と発表されていて、たとえば1000個ほどのタンパク質からなるヌクレオポア複合体(核膜孔複合体)の立体構造の決定に大きく貢献したそうです。https://unfolded.deepmind.com/
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm9506

化学英語の13章という本を紹介します

国立国会図書館デジタルコレクションで、Albert Szent-Györgyi博士のIntroduction to a Submolecular Biologyの訳本(廣川書店発行)を探し当てた話を前に書きました。
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2428890
その時はキーワード「廣川書店」で検索をかけて、図書で絞って発行日を新しい順にソートして、順に見ていくという方法で探しました。探しているとき偶然、化学英語の本をみつけたので紹介します。私の中学生のころにいっぱい翻訳本がでていた有名な有機化学の教科書の著者、Fieser夫妻(Harvard大学教授とResearch fellow)の著書 STYLE GUIDE for Chemistsの翻訳本です。「化学英語の13章 : 書きかた話しかたの手引き」というタイトルで翻訳されていました。ちょっと読んでみたのですが、私が昔疑問に思っていたことなどが選んで書いてあるように思える、とても良い本でした。135ページの短い本ですので皆さんも是非読んでみてください。きっと得るところがあると思います。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2429348

国会図書館の個人送信資料のあれこれ。動的平衡論という本もみつけました!

今日は少し忙しいので、国立国会図書館デジタルコレクションの個人送信資料の面白そうな本のリンクを紹介するだけにしておきます。私が中学生や高校生のときに持っていた本の中には、「日本の詩歌(中央公論社)」シリーズの本、数冊がありました。石川啄木https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1356615とか宮澤賢治https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1356622とかをもっていて繰り返して読んだものでした。その他の日本の詩歌シリーズの本も全部読めるようです。日本文学全集(河出書房新社)全巻とか、日本現代文学全集とかもありますので、読み物に不自由はしないですね。全集という検索キーワードで検索して、左側の絞り込みで、図書を選び、NDC分類で文学を選ぶと文学全集がヒットします。哲学にするとアリストテレス全集全巻とかプラトン全集とかも読めます。ニーチェ全集とかもありましたので、検索してみてください。アリストテレス全集には動物発生論とかもあって、生物学の歴史に興味のある人にはおすすめです。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2971850
世界大思想全集というのもあって、これにはルクレチウスの宇宙論が含まれています。物理学者の岩田義一先生の名訳です。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2934639パスカル全集もよめて第一巻は科学論文が訳されています。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/3034935真空論とか確率論とか計算機の論文などもありますので面白いです。高校生の時図書館で借りて夢中で読んでいたのを思い出します。高校生の時といえば、化学の先生が授業でゲーテの色彩論の話をしておられました。一度読んでみたいと思っていましたが、個人送信資料の中にはゲーテ全集もあって、中に物理学者の石原純先生の訳されたゲーテの色彩論がありました。自然科学論集という巻の中にあります。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1132610/3?tocOpened=1
マニアックなところでは、柴谷篤弘さんの書かれた「理論生物学 : 動的平衡論」 https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1378824という本もみつけました。柴谷先生は九大生物学教室の私のボスだった山名清隆先生と日本に分子発生学を興そうとRNAの研究を日本で始められた開拓者の一人です。九大の山名研究室にもこられたのでお目にかかったことがあります。動的平衡論というのも書いておられたんですね。

岡潔関係の本と、偽書で有名な東日流三郡誌(つがるそとさんぐんし)も国会図書館でオンライン公開されています

毎日 国立国会図書館の本の紹介を続けています。今日はこのブログで何度かふれている岡潔関係の本と偽書として有名な東日流三郡誌(つがるそとさんぐんし)も読めますよという話をしておきます。写真は今日散歩コースで満開になっていたねむの木の花です。毎年この時期に満開になります。明日からは雨模様になるようで、今日見られたのはラッキーでした。
さて、国立国会図書館デジタルコレクションのページで、図書館・個人送信資料にチェックをいれて、検索キーワードを岡潔として検索してみましょう。すると、左のカラムの図書の部分に100冊ほど図書がヒットしているのがわかります。クリックすると、岡潔だけではなくて西岡潔などの名前でもヒットしているようです。岡潔に関係のある本をじっくり探していきましょう。すると、以下のような本が簡単にみつかります。

「昭和への遺書」https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2934708
講談社現代新書の随筆集である
「春の雲」https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2934437
「月影」https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2934709がヒットします。
また古本では5000円以上の値がついている胡蘭成の書いた「建国新書」という本も探すとでてきます。これは岡潔が推薦していた本ですが、無料で読むことができます。
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/3446248
この本についての岡潔が書いた書評や、著者とかわした手紙などはこちらの本で読めるようです。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/3451695
また、国語の教科書などに掲載されていて有名な春宵十話も、単行本のなかの10話の部分のみなら読むことができます。こちらなどにありますのでご覧ください。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2966234/65

また面白いところでは、「東日流外三郡誌」で検索すると偽書として有名なこの本のいろんな版を読むことができます。https://dl.ndl.go.jp/search/searchResult?featureCode=all&searchWord=%E6%9D%B1%E6%97%A5%E6%B5%81%E5%A4%96%E4%B8%89%E9%83%A1%E8%AA%8C&fulltext=1&viewRestricted=0&viewRestricted=2

Waddingtonの本やEbertさんの発生の教科書、そしてシュペーマンの伝記がオンラインで読めます!

今日は国立国会図書館の個人送信サービスで読める発生生物学関係の本を紹介します。私の大学院の指導教官だった岡田節人先生と奥様の岡田瑛さんが訳されたWaddingtonの本Principles of Development and Differentiationの訳「発生と分化の原理」が読めます。
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2429808/75?tocOpened=1
以前このブログで紹介したepigenetic landscapeの解説ものっています。また岡田夫妻が訳された「発生そのメカニズム」というEbertさんが書いた本も読めるようになっています。
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1382429
これは古いですが、とてもわかりやすい通読可能な発生生物学の教科書でした。Ebertさんについては前にこのブログでも書きました。あと、オーガナイザーの研究でノーベル賞を授賞したシュペーマンの伝記も読むことができますので紹介しておきます。「発生生理学への道」という絶版本です。シュペーマンの学生で弟子、そして共同研究者であるオットー・マンゴルド(オーガナイザーを発見したヒルデ・マンゴルドは、この本を書いたマンゴルドの奥さんです)の書いたシュペーマンの科学的伝記です。シュペーマンの仕事を発展させた福岡大学の景浦宏先生が大学院生時代、熟読していた本です。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1374616

セントジェルジ博士Albert Szent-Györgyiの著作がオンラインで読めます

このブログで何回か、Albert Szent-Györgyi博士のことをとりあげました。昨日の記事にのせた中央公論社の世界の名著66 現代の科学Ⅱには博士の短い講演が掲載されています。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2988842
今日はセントジェルジ博士の著書を何冊か、国立国会図書館の個人送信サービスの本から紹介します。

博士はビタミンCの発見でノーベル医学生理学賞を受賞した後、クレブスサイクルの発見にあと一歩のところまで迫り(セントジェルジのサイクルの発見)、第二次世界大戦中は筋肉の収縮を世界で初めて試験管内で実現して観察することに成功しています。つまりアクチン(セントジェルジ研究室メンバーの命名)とミオシンを混ぜて人工的に作った繊維にATPを加えて試験管内で繊維を収縮させることに成功し、アクチンとミオシンがともに筋肉収縮に不可欠であることを発見しました。博士の筋収縮の研究は日本の科学者にも大きな影響を与えました。江橋節郎夫妻や丸山工作先生は有名です。その後、セントジェルジ先生は量子生物学が重要だと唱えはじめて多くの著書を書いておられます。私は京都で開催された国際量子化学会議に参加しましたが、その時は懇親会でハンガリーにおられる博士の共同研究者Ladik教授や京都府立医科大学におられた品川嘉也・泰子先生ご夫妻といろいろ話ができたのは楽しい思い出になっています。

セントジェルジ博士は前に書きましたように政治的にも活発に活動した方です。第二次世界大戦中はヒットラーに対抗してレジスタンスを組織し、ソ連がハンガリーを開放してからは大統領にという声もあったそうですが、ソ連の圧政に対抗して祖国を去ってアメリカに移住されました。共産主義と関係があったということでアメリカでも政府に目をつけられたようですが、ウッズホール臨海実験所で筋肉研究所を開設して研究を続けられたようです。博士のベトナム戦争反対は有名な話です。このあたりを博士が書かれた本、「科学・倫理・政治」もオンラインで読めるようになっています。巻末には博士の簡単な自叙伝もついていますのでとても参考になると思います。
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1381746
最初によむ本としてはこれがおすすめです。

また、博士の量子生物学についての初期の著書 Introduction to a Submolecular Biology の翻訳もオンラインで読めますので興味のある方はご覧ください。廣川書店から「分子生物学入門―電子レベルからみた生物学」というタイトルで出版された本です。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2428890
この本はセントジェルジで検索してもヒットしませんでした。私が今も持っている本ですので、出版元の廣川書店をキーワードにして検索して探しだすことに成功しました。

国立国会図書館でセントジェルジで個人送信資料を検索すると、他にも「生命の本質」(Nature of Lifeという題の筋収縮の本です。中にはタンパク質が半導体として機能しているのではないかという仮説も述べられています)https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1371660やBioenergeticsの翻訳書https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1377188がヒットします。「生命の本質」の中には、アクトミオシン線維がATP を加えた後、収縮している写真がのっています。

世界の名著シリーズ、福井謙一先生の量子化学の本、そしてシラードのイルカ放送がオンラインで読めます!

連日紹介している国立国会図書館の個人送信資料ですが、私の持っている本もいっぱい公開されていて面白いです。今日は面白そうな本のリンクをいくつか紹介しますので登録して是非お読みください。

世界の名著 現代科学Ⅱ https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2988842
これにはポアンカレの「科学と仮説」やワトソンとクリックのDNAの二重らせん構造の発見のNature論文、ノイマンの「人工頭脳と自己増殖」の論文、マッカローの「なぜ心は頭にあるか」という論文、そしてセントジェルジの「医学の将来」という論文などがのっています。
世界の名著シリーズにはメンデルの雑種植物の研究が載っている 現代科学Ⅰhttps://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2990581や、ニュートンのプリンキピアの全訳が載っている、「ニュートン」https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2982556。そしてガリレオの巻https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2934598やギリシャの科学https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2935182の巻など面白い本がいっぱいあるので、ご覧ください。

あと変わったところでは、ノーベル化学賞を日本人としてはじめて授賞された福井謙一先生の量子化学という本が公開されています。著者名で検索してもヒットしませんのでこちらのリンクからご覧ください。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2463524

最後に原子爆弾を製造するようにアインシュタインをたきつけて大統領に手紙を書かせた人物 レオ・シラードの本を紹介しておきます。「イルカ放送」というタイトルの短編集で、連鎖反応が爆弾製造につながるのを初めて思いついた彼の本は、政治と科学を考える上で是非読んでおくべき本だと思います。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1697577

国立国会図書館デジタルコレクションを使ってみましょう!続きです

昨日の記事から続きます。今日は国立国会図書館の「図書館・個人送信資料」の利用の仕方を解説します。

国立国会図書館で本登録が終わったという通知が届いたらさっそく使ってみましょう。まずこちらからログインします。
https://www.dl.ndl.go.jp/soushinLogin
登録利用者ID(Registered user ID)とパスワードを入力してenterを押します。すると以下の画面になります。
右上のほうに利用者名が表示されていればOKです。ページの上のほうに「図書館・個人送信資料」という項目があります。これにだけチェックをいれて検索すると本登録した人だけが利用できる本のみが検索できます。「インターネット公開」のほうにもチェックをいれておくといいでしょう。
では今日は、松本亨先生の著作をさがしてみましょう。松本亨先生はNHK英語会話講師を長年つとめておられた英語の先生です。

「松本亨」で検索するとこんな画面になります。(詳細検索をクリックすると著者名だけで検索するなどよりきめ細かな検索ができます。)

検索結果の画面では、左の欄のデジタル化資料のところに図書や雑誌、博士論文の項目がならび、( )内に資料の数が表示されています。今回は本を探すので図書をクリックします。
するとオンラインで読める本の一覧が表示されます。

右上に「20件ずつ表示」、「タイトル昇順」などの表示条件とソート条件が表示されています。プルダウンで例えば「出版日新しい順」にして、一番右の「再表示」をクリックすると本の出版日が新しいものから古いものへの順にソートされます。
こんな感じに表示されます。

上のほうは同姓同名の方の本も含まれているようです。下の方をみていくと、いろいろ英語関係の本があります。
次のページにいくにはページの一番上と一番下にある、四角に囲まれた番号の2を押します。
表示されたページにある「英語と私、続」をクリックしてみましょう。
本が開くので読むことができます。

画像が見にくい時は、表示画面の上のほうにある「画質調整ダイアログ」の部分をクリックして表示されるスライダで明暗、コントラスト、ガンマ補正を行って見やすくしてください。調整が終わると、今後はこの本を読む間は、すべて調整した条件で表示されます。皆さんのお好きな本を検索して練習してみてください。