pH-dependent binding free energy calculations using molecular simulations

Research Project

Project/Area Number	23K11306
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	Tottori University
Principal Investigator	藤原伸一鳥取大学, 医学部, 准教授 (00362880)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Keywords	分子シミュレーション / 結合自由エネルギー / 分子動力学 / pH依存性
Outline of Research at the Start	タンパク質-リガンド複合体の形成を考える上で結合親和性は極めて重要であり、その結合親和性は溶液のpHにより異なりうる。本研究では、このpH依存的な結合親和性(結合自由エネルギー)を分子シミュレーションにより求める方法の確立を目指す。分子シミュレーションには、様々なpH条件下での立体配座を効率的に発生させることのできるレプリカ交換分子動力学シミュレーション(pH-REMD法)を用いる。本研究で提案する結合自由エネルギー計算法の有用性と限界を、複数のpHで結合親和性(実験値)が報告されているモデル複合体(barnase-barstarシステム)を用いて検証する。