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分子量1億ダルトンに及ぶ生体超分子の構造解析を可能とするソフトウェアの開発

Research Project

Project/Area Number 18054001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

姚 閔  Hokkaido University, 大学院・先端生命科学研究院, 准教授 (40311518)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥6,100,000 (Direct Cost: ¥6,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Keywordsソフトウェア / X線結晶構造解析 / 精密化 / 生体超分子 / 低分解能 / アルゴリズム / 構造解析 / 並列処理
Research Abstract

私達は平成19年度に,巨大超分子構造解析の特徴に応じて,より完全なモデルを構築するアルゴリズムとプログラムを開発した.
巨大超分子構造解析の特徴は,結晶の質がよくない,回折能が低い(通常〜3Å)などである.一般的に得られる位相はかなり不正確であるために,電子密度図が不明瞭で,構造の構築は困難である.また,位相を改良するために電子密度図での溶媒平滑化や自己コピー分子間の平均化,部分構造を位相に加えるなどが行われる.そして,モデルの構築と電子密度図の改良を繰り返して,より完全なモデルを求めることができる.我々はこのような位相改良途中の異なるステップで得られたいくつか部分構造,通常,バラバラな主鎖の断片の集まりをマージ・拡張するアルゴリズムを開発し,主鎖の断片を最大程度に繋ぎ,より完全なモデルを得ることができた.我々が開発した方法では,グラフ理論、動的プログラミング法を用いて,いくつかの部分構造から最大な断片の集合を求め,さらに、電子密度図の極値点の求めることにより,分子の領域を決め,結晶学的な対称操作によりマージした集合を1分子に拡張する.現在に,いくつかのサンプルをテストしながら,実用化へ進めている.
また,構造解析へ応用しながら,LAFIREの改良を進めた.特に,最近本特定領域の班員から1300万Daの分子量を持つ巨大分子のサンプルを預かり,巨大分子の精密化のストラテジーを構築しながら,〜3Å分解能での巨大分子の自動精密化にチャレンジした.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results)

  • [Journal Article] The structures of transcription factor CGL2947 from C. glutamicum in two crystal forms: a novel homodimer assembling and the implication for effector-binding mode2007

    • Author(s)
      Yong-Gui Gao, et. al.
    • Journal Title

      Protein Science 16

      Pages: 1878-1886

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA recognition mechanism of ONECUT homeodomain of transcription factor HNF-62007

    • Author(s)
      D. Iyaguchi, et. al.
    • Journal Title

      Structure 15

      Pages: 75-83

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure analysis reveals a novel forkhead-associated (FHA) domain of ESAT-6 secretion system C (EssC) protein in Staphylococcus aureus2007

    • Author(s)
      Yoshikazu Tanaka, et. al
    • Journal Title

      Proteins 69

      Pages: 659-664

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural and Mutational analyses of Drp35 from Staphylococcus aureus : a possible mechanism for its lactonase activity2007

    • Author(s)
      Yoshikazu Tanaka
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 282

      Pages: 5770-5780

    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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