2009 Fiscal Year Annual Research Report
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18066005
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
笹井 理生 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (30178628)
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| Keywords | 生物物理 / 化学物理 / 自己組織化 / 生体分子 / 蛋白質 |
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| Research Abstract |
蛋白質による高効率化学反応制御の基本原理の解明を目指して、複合電子系としての酵素による反応および、それを引き金として生じる蛋白質の大規模構造変化による情報伝達、エネルギー変換を理解するための動力学の概念と理論的方法を研究した。本年度は、蛋白質フォールディングの研究で開発されたエネルギーランドスケープ理論、および蛋白質立体構造予測のために開発されたフラグメントアセンブリ法を蛋白質の情報伝達、エネルギー変換反応に適用し、蛋白質の大規模構造変化に伴う柔らかいダイナミクスを解明するための新しい分子理論を展開した。とりわけ(1)アクトミオシンの動作機構を分析し、運動の自由エネルギー面を描画して、蛋白質問の静電相互作用とレバーアーム運動の関係について分析を行った。(2)アロステリック変形を分析する効果的な計算法を構築し、アロステリック変形に伴う大きな揺らぎの起源を明らかにした。(3)エネルギーランド蛋白質のフォールディング過程の考察に基づく新規の立体構造予測法を洗練させ、構造予測の実用に向けて整備を行った。(4)シアノバクテリアの時計蛋白質,KaiA, KaiB, KaiCからなるシステムの相互作用モデルを構築し、ATP加水分解による自由エネルギーの消費と振動の正確さとの間に相関があることを見いだした。(5)転写因子の拡散によって引き起こされるノイズを分析し、産物蛋白質の遅い拡散により、遺伝子スイッチの揺らぎが低減される仕組みを明らかにした。
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