2022 Fiscal Year Annual Research Report
Complex structure and affinity prediction among cancer vaccine peptides and immune related proteins
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20H03229
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
神谷 成敏 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 特任教授 (80420462)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
織田 昌幸 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (20318231)
伊藤 暢聡 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (40361703)
Bekker Gerardu 大阪大学, 蛋白質研究所, 特任助教(常勤) (80813758)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分子動力学シミュレーション / 構造予測 / 親和性予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの日本人が多く持ち、これまで得られている親和性や立体構造データの少ない、Major Histocompatibility Complex (MHC)であるHLAアリル(A*24:02)に関して、２者複合体（HLA, ペプチド）に対して、X線結晶構造解析やiso thermal calorimetryによる親和性の測定を行った。なお、ペプチドとして、ほとんどの固形癌で発現するタンパク質であるWilms’ tumor gene 1由来の ペプチド(WT1ペプチド、CMTWNQMNL)の変異体（modified WT1, mWT1ペプチド、CYTWNQMNL）を用いた。２者複合体の親和性測定だけでなく、立体構造解析にも成功し、Protein Data BankにPDB ID=8ISNとして構造データを登録した。ここで得られた実験結果を昨年度得られた分子動力学（MD）シミュレーションによる予測結果と比較したところ、自由エネルギーを評価関数として得た最安定構造が実験構造と良い一致を示し（84.5 %のアミノ酸残基間コンタクトを再現）、計算結果の妥当性を確認することができた。親和性においては、わずかに実験値を過大評価したものの、実験ではHLAの安定性が低いために２者複合体のポピュレーションが低いと解釈できた。次に、３者複合体（HLA, ペプチド, T細胞受容体）に対して、マルチカノニカルMDシミュレーションによる複合体構造予測を行った。なお、T細胞受容体としてTM-H2を用いた。常温におけるカノニカルアンサンブルを解析し、５種類の自由エネルギー安定構造を得た。これらの安定性を評価するために、我々が開発した高温のMD計算とアミノ酸残基間コンタクトを解析する方法を適用した。結果として、予測構造の中に安定な構造が含まれることが明らかになり、３者複合体の予測に成功した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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