2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Water plays a key role in ATP hydrolysis and ATP-driven functions of proteins |
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| Project/Area Number |
20118007
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
秋山 良 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60363347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉森 明 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (90260588)
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| Keywords | 化学物理 / 生物物理 / 液体論 / 分子認識 / 多成分系の熱力学 / ATP / 共溶媒効果 / モータータンパク質 |
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| Research Abstract |
画像情報には現れない為に軽視されがちな水分子等の小分子に関する情報に、熱力学、統計力学の観点から光を当ててきた。特にタンパク質の折れ畳みや分子認識の研究で認識されつつある、水分子の並進運動効果を重視した研究を行ってきた。ATP駆動タンパク質-ヌクレオチド間の分子認識、構造変化、及びATPエネルギー変換の機能発現を溶液内の分子の並進運動効果に着目しつつ、シンプルな描像で捉える事が本課題の目的である。3年目に予定していた巨大分子の拡散係数を溶質溶媒動径分布関数から求める吉森との共同研究を継続している。理論の精度を上げた場合にも巨大分子が感じる摩擦の添加物効果は予想以上に大きくなる事が予想された。これは、岩城らの1分子測定における添加物効果と類似している。MSA理論を用いて溶質が双極性分子溶媒の運動性に与える影響の結果を得つつある。その一方で、水中のイオンの感じる静電ポテンシャルのシミュレーションを開始し結果を得た。これらの結果は、高橋らの計算や鈴木らのハイパーモバイル水の実験と比較しうる。更に動的な場合についての計算を進めている。また、アクチンのみの会合でもモーターとして働きうるが、その会合のメカニズムに関してHNC-OZ理論を基にモデルをたてた。結果的に得られた描像は、実験との矛盾は無かったが、現実系においてはキャップ蛋白が重要である事もわかった。今後、詳細について検討を進めてゆく。この結果は同じ領域の安永らや北大の角五らの結果とも比較できそうである。最近、非平衡状態に対する分子シミュレーションを行う事で化学反応を力学的仕事に変換できるモデル系を見つけた。この結果もまとめつつある。
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