| Project/Area Number |
18031017
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
笹井 理生 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (30178628)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 智樹 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20420367)
千見寺 浄慈 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10420366)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥12,500,000 (Direct Cost: ¥12,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥6,900,000 (Direct Cost: ¥6,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000)
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| Keywords | 生物物理 / 蛋白質 / ナノバイオ / 分子モーター / 統計力学 |
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| Research Abstract |
千見寺は、数残基程度の局所配列に対して水溶液中の全原子シミュレーションを行い、局所構造の条件を探る計算を行った。また、水素結合の経験的ポテンシャルを開発し、粗視化モデルで有効に溶媒効果を取り入れる方法を開発した。これらの方法をフラグメント選択に応用し、フラグメントアセンブリ法の劇的な精度向上を行うプログラムを発展させた。また、笹井はフラグメントの多体効果の表現を検討し、水分子の効果をとりいれてフラグメント動力学法を改良した。千見寺と笹井は協力して、こうして整備したフラグメントアセンブリ法、およびフラグメント動力学法を構造予測に用いてその能力を検証するとともに、カルモジュリンをはじめとするアロステリック変形の長時間シミュレーションに適用した。さらに笹井は、複数ドメインが連結した蛋白質の自由エネルギーランドスケープを分析し、ドメイン間の相互作用、およびドメイン間の連結のトポロジーがフォールディング経路を決めることを理論的に指摘した。寺田は、アロステリック転移を表現するため、アミノ酸残基の周囲の多体的環境の関数として相互作用が連続的に切り替わる、多体Goモデルを開発した。この方法をアデニレートキナーゼに適用し、FRETなどの1分子計測の結果と比較することにより、方法の有効性を検証した。これらの結果を踏まえて、寺田と笹井はミオシンがアクチンフィラメントの上でどのようにして一方向的に滑り運動を起こすことができるのかについて、アクチンフィラメント存在下での分子動力学計算を行うことにより検討し、アクトミオシンの動作機構の解明に向けて基本的データを蓄積した。
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