Analysis and Rational Modification of Variexenol Biosynthesis Reaction Mechanism through the Utilization of Computational Chemistry

Research Project

Project/Area Number	24K01626
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 37010:Bio-related chemistry
Research Institution	University of Yamanashi
Principal Investigator	佐藤玄山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (80782648)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2024: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Keywords	テルペン / DFT / MD計算 / 機械学習
Outline of Research at the Start	DFT 計算を用いた反応機構解析を実施し, Variexenol A, B 生合成中間体の 3 次元立体構造や反応エネルギーなどを明らかにする. 続いて, AbVS のモデル構築を行う. AlphaFold2 を用いて AbVS のモデルを構築し, MD シミュレーションを行い酵素活性ポケットの形状を明らかにする. Rosetta を用いたドッキングシミュレーションを行い, 基質の初期配座固定に関わるアミノ酸残基を特定し, 構造的特徴を明らかにする. 最後に, 実験的検証に取り組む. 変異体酵素実験を行い, 計算化学による予測を実験的にも実証することを目指す.