2014 Fiscal Year Annual Research Report
Ｉｎ‐Ｃｅｌｌ ＮＭＲ法の一般化に向けたデータ解析アルゴリズムと信号処理法の開発
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24770101
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
池谷 鉄兵 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (30457840)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | In-cell NMR / 蛋白質立体構造計算 / pseudocontact shift / Maximum Entropy |
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| Outline of Annual Research Achievements |
NMR信号処理法の開発では，これまで開発を進めてきたQuantitative Maximum Entropy(QME)を4D NOESYスペクトル等に応用し性能評価を行った．また，近年活発に応用が進んでいる圧縮センシング法との性能比較の結果，QMEはこれら手法と比較しても同等かむしろより正確にスペクトルを再構成可能であることを示した．これらの成果は，2015年のBiochem. Biophys. Res. Commun. 誌に報告した．
NMR立体構造計算手法の開発では，本年度は特に常磁性金属を用いたNMRの手法に関していくつか研究が進展した．常磁性金属は，最も標準的なNOEを用いた手法に比べて，遠距離の距離情報，角度情報を得ることができるため近年研究が活発化している．本年度は，常磁性金属を蛋白質に結合させるために新たに設計したキレートタグDOTA-M8の合成に成功し，モデル蛋白質にこれを簡便かつ安定的に結合させられることを示した．この蛋白質試料を用いたNMR実験では，in-vitro環境下で，PRE(Paramagnetic Relaxation Enhancement)やPCS(PseudoContact Shift)の観測にも成功した．今後はこのスペクトルの帰属を行い，化学シフトやピーク強度変化から，距離，角度情報を抽出予定である．計算手法開発の観点では，磁化率テンソルを計算する新規手法を，我々が開発を進めているNMR立体構造計算プログラムCYANAに実装することに成功した．これにより，構造の最適化と磁化率テンソルの計算を再帰的に行うことが可能なため，より高精度の構造情報を習得可能となる．シミュレーションデータを用いた計算実験では，良好な結果を示したことから，今後はDOTA-M8を用いた実際の実験データを用いて，本手法の有用性を検証する．
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[Journal Article] Evaluation of the reliability of the maximum entropy method for reconstructing 3D and 4D NOESY-type NMR spectra of proteins.2015
Author(s)
Shigemitsu, Y., Ikeya, T., Yamamoto, A., Tsuchie, Y., Mishima, M., Smith, B. O., Guentert, P. & Ito, Y.
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Journal Title
Biochem. Biophys. Res. Commun.
Volume: 457
Pages: 200-205
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Automated resonance assignment of the 21 kDa stereo-array isotope labeled thioldisulfide oxidoreductase DsbA.2014
Author(s)
Schmidt, E., Ikeya, T., Takeda, M., Loehr, F., Buchner, L., Ito, Y., Kainosho, M., Guentert, P.
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Journal Title
J. Magn. Reson.
Volume: 249
Pages: 88-93
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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