| Project/Area Number |
19K12229
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
|
|---|
| Research Institution | National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition (2020-2021)
Institute of Physical and Chemical Research (2019) |
|---|
Principal Investigator |
Re Suyong 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 AI健康・医薬研究センター, 主任研究員 (50390670)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
|
|---|
| Keywords | 糖鎖クラスタ / 立体構造予測 / 分子動力学計算 / エピトープ / ラッサ熱 / ラッサウィルス / レプリカ交換法 / ウィルス / 分子動力学シミュレーション / 拡張アンサンブル法 / 分子認識 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
細胞表面の糖鎖は、クラスタを形成して個々の糖鎖分子では成し得ない高度な細胞認識を実現している。ウィルス表面糖鎖を認識するワクチンの開発も進められているが、糖鎖構造は複雑かつ柔軟性が高いため、糖鎖クラスタの立体構造情報はほとんど得られていない。本研究では、拡張アンサンブル法を用いた糖鎖計算技術に基づいた糖鎖クラスタの立体構造計算法を開発し、それを用いてウイルス表面糖鎖のクラスタ構造を解明し糖鎖クラスタの認識モデルを創出する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
The protein glycosylation affects a protein-antibody interaction, but a little is known about the effect because of the diverse structures and interactions of glycans. Here, we built an atomistic model of a fully glycosylated envelope protein complex of the Lassa virus. Using molecular dynamics simulations, we show that the glycans form distinct clusters to non-uniformly shield the protein surface. We integrated the simulation results with existing sequence- and structure-based epitope prediction methods and successfully recovered known protein epitopes and even predicted new ones. This work provides a molecular basis for integrating otherwise elusive structural properties of glycans into vaccine and neutralizing antibody developments.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
細胞表面を覆う糖鎖はがんや感染症など多くの病気と関係する。しかし、複雑で柔らかい糖鎖構造を実験で見るのは未だ難しい。特に複数の糖鎖が集まった時にどの様な構造をとるかはほとんど知られていなかった。本研究成果は糖鎖集合のクラスタ形成を原子解像度で示すもので、従来仕組みのわからなかった高度な糖鎖機能を説明する新たな視点を与える。さらに、糖鎖を標的とするワクチン開発にも役立つと期待され、学術的にも社会的にも意義は大きい。
|
