2017 Fiscal Year Research-status Report
筋疾患に関係したタンパク質のシミュレーションによる研究
| Project/Area Number |
17K00418
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
|---|
Principal Investigator |
高須 昌子 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (50202148)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森河 良太 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (70266899)
宮川 毅 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (40287462)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 筋疾患 / タンパク質 / 分子動力学シミュレーション |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
筋疾患、特にミオパシーにおいて、FHL1遺伝子の変異は、発症の要因の１つであることがわかっている。また、変異箇所によって、病気の重篤度が異なる。FHL1タンパク質は、4.5個のドメインから構成されていて、Zn-fingerを持つことが特徴である。特に、筋疾患になるとわかっている変異は、LIM2ドメインのものが多い。
我々は、LIM2ドメインのタンパク質について、水溶媒中で全原子モデルの分子動力学シミュレーションを行った。シミュレーションのソフトとしては、GROMACS version 5を利用した。力場としては、AMBER99SB-ILDNを用いた。Zinc fingerに対しては、ZAFF (Zinc Amber Force Field)と呼ばれる力場を利用した。水については、TIP3Pモデルを用いた。
LIM2に変異を加えたC101Fについて、RMSDや慣性半径Rgを計算した。その結果、野生型に比べて変異型のC101Fは、RMSDおよびRgが大きくなることがわかった。また、亜鉛原子と、Znフィンガーを作る４つのCα原子の距離も計算し、特に変異を入れたアミノ酸においてこの距離が長くなっていることがわかった。この計算を、LIM2ドメインのみの場合と、LIM1ドメインも加えたLIM1+LIM2系の場合を比較すると、いずれの場合もZn-Cαの距離が長くなっており、LIM2のみの計算もこの場合は有効であることがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
筋疾患に関係したFHL1タンパク質の変異型のC101Fの場合に関して分子動力学シミュレーションを行い、その構造に関して野生型と比較することができた。その結果を学会などで発表し、査読付のProceeding論文にまとめることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果を踏まえて、さらに分子動力学シミュレーションを行う。FHL1タンパク質において、LIM2における変異が筋疾患と関係があることが多い。LIM2ドメインおよびLIM1ドメインのみでシミュレーションを行い、それぞれの構造変化を見る。さらにLIM3ドメインの果たす影響を考える。溶媒に関しては、現在は水で計算しているが、他の溶媒の場合も今後は検討する。また、必要に応じてポテンシャルの計算を行う。
|
| Causes of Carryover |
海外の国際会議に行くことを想定していたが、国内開催の国際会議で発表することになったので、旅費使用額が予定よりも少なかった。次年度以降に使用する予定である。
|
-
-
[Presentation] Simulation Study for wild-type and C101F mutant of LIM2 domain in FHL12018
Author(s)
Takeuchi, H., Okajima, H., Yamada, H., Miyakawa, T., Morikawa, R., Takasu, M., Hayashi, K. Y.
Organizer
8th International Conference of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics
Int'l Joint Research
-
-
