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三次構造からタンパク質の構造変化を予測するための理論の確立

Research Project

Project/Area Number 16014201
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

伊藤 悦朗  北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80203131)

Project Period (FY) 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥5,100,000 (Direct Cost: ¥5,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥5,100,000 (Direct Cost: ¥5,100,000)
Keywordsグルタミン酸受容体 / 振動励起 / 分子認識機構 / 受容体活性化機構 / 膜内構造
Research Abstract

アゴニストの結合によって引き起こされるグルタミン酸受容体タンパク質での振動励起エネルギーが,再配分して行く過程が存在することは既にわかっている.そこで,リガンド結合部位のArg485側鎖から,振動エネルギーの移動経路を主成分分析法によって明らかにすることを試みた.この解析法を用いることにより,受容体が最も大きくゆらぐ方向を明らかにすることが示され始めた.
受容体のある特定の振動モード(GluR2ではArg485側鎖の変角振動)にエネルギーを与えると,受容体はそのエネルギーを機能部位に移動させて構造変化を起こすことがわかった.それ以外の場所にエネルギーを与えても,散逸するだけで生物学的な意義はないようであった.
次に,グルタミン酸受容体のリガンド結合部位であるArg485を振動励起させた場合と振動励起させない場合のシミュレーション結果を比較した.振動エネルギーによるリガンド結合領域の構造変化が現在明らかになりつつある.
さらには,Arg485の振動励起エネルギーの移動による膜貫通領域の構造変化の考察を試みた.リガンド結合領域は,膜貫通領域と3本のリンカーペプチドで連結されている.GluR2リガンド結合領域の結晶構造は,リンカーペプチドのアミノ酸残基を含んでいる.そこでシミュレーション中のリンカーペプチドの動きに着目し,リンカーペプチドの動きが膜貫通領域をどれくらい変位させる力を生むのかを,膜貫通領域をシリンダーでモデル化した.特に,Kチャネルの膜内構造との比較を重視し,これとの相同点・相違点について現在考察しているところである.

Report

(1 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2005 2004

All Journal Article (2 results)

  • [Journal Article] Theoretical study of molecular recognition and activation mechanism of the glutamate receptor2005

    • Author(s)
      K.Odai, M.Kubo, E.Shiomitsu, T.Sugimoto, E.Ito
    • Journal Title

      Information (印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Structural dynamics of an ionotropic glutamate receptor2004

    • Author(s)
      M.Kubo, E.Ito
    • Journal Title

      Proteins : Structure, Function, and Bioinformatics 56

      Pages: 411-419

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2018-03-28  

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