2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20K21380
|
|---|
| Research Institution | Saitama University |
|---|
Principal Investigator |
松永 康佑 埼玉大学, 情報メディア基盤センター, 准教授 (60464525)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舘 知宏 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (50586740)
堀山 貴史 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60314530)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
|
| Keywords | カプシド / 外殻 / タイリング / 準等価理論 / ドッキング計算 / 核形成 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はウイルス外殻の構造について、Casper and Klugの準等価理論による展開図を近似して正二十面体を作るアプローチとは対照的に、そもそも球面上を敷き詰めることのできる部品構造(コートタンパク構造)のパターンは何か?というタイリングの観点からウイルス外殻を調べ、外殻構造の構成とデザイン原理の理解を深化させることを目的とする。去年度までに、準等価理論によってT1に分類される外殻構造が、タイリングによって更に分類できることがわかったが、あくまでも見た目から判断した経験的な分類にとどまっていた。今年度はこの分類を理論的に体系化することに成功した。具体的には、2つの三角形から成る二面体の上に点を一つ置き、それを中心として二面体を切り開くことで任意の形状のタイルを作る。この切り開き点の三角形内における座標を用いてタイルの形状を連続的に分類することを提案した。提案手法による分類を、去年度までに開発した外殻分子の点群座標へフィッティングするプログラムへ機能追加して実際の外殻構造を分類したところ、同じT1外殻構造といえども、切り開き点の座標が異なる集団に分類できることがわかった。去年度の続きとして、この分類の違いによって、正二十面体における3回対称軸周りのインタフェース相互作用が優先されるか、5回対称軸周りのインタフェースの相互作用が優先されるか異なることがわかった。具体的にはコートタンパク質のペアのドッキング計算を行うと、分類の違いによって3回対称軸が優先して形成されるか、5回対称軸が優先して形成されるか異なることがわかった。これはコートタンパク質が自己集合する際の核形成において3回対称軸か5回対称軸のどちらが先に形成されるのかという構成原理に関する知見を与えており、まとめた成果を論文投稿するための準備を行っている。
|
