2014 Fiscal Year Annual Research Report
結晶環境のタンパク質構造への影響のシミュレーションとデータベースによる定量的解析
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25891031
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
宮下 治 独立行政法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 上級研究員 (10620528)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | 計算機生物物理 / 計算機構造生物 / 結晶構造 / 分子動力学シミュレーション / データベース解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
結晶環境がタンパク質の構造と運動にどう影響するかについての普遍的な知見を得るために，分子動力学シミュレーション(MD)とデータベース解析を組み合わせる．MDによりタンパク質の水溶液中での安定構造と運動状態を調べ，それをデータベースに登録されている結晶構造と比較することで，結晶環境がどのように構造に影響したかを調べる．さらに，結晶環境を再現したシミュレーションを行い，比較することにより，結晶環境の影響を定量的に理解する．また，多くの構造がデータベースに登録されているタンパク質について構造の統計を取ることにより，結晶構造の間の構造の違いが水溶液中での構造揺らぎとどのように関連するかを調べる．
1. Cyanovirin-Nについて結晶環境の構造と運動への影響を調べてきた．本年度は，タンパク質内のすべての残基についてrotamer stateの分布とX線結晶構造の比較を幾つかの指標を導入することで総合的に行った．さらに，これらの影響の残基の場所の差による違いを，タンパク質の表面と内部，結晶内相互作用からの距離などの分類を行い評価した．これらの結果を論文にまとめ，投稿する準備を行っている．
2. BPTIのMDから得られた水溶液中での rotamer stateの分布と，PDBに登録されているBPTIの構造データの統計を比較した．データベースで最もよく観測されている構造がMDから得られた安定構造と一致する度合いを，タンパク質上の残基の種類や場所，結晶内構造相互作用からの距離などで分類し，統計を取った．また，構造を解像度の高いものと低いものに分けて比較したところ，解像度の低いもののほうが，水溶液中でのMDに一致することが示唆された．これは，温度などの結晶化条件の影響を反映していると考えられ，さらに研究を進めることで，結晶構造情報を活用する上で有益な知見を得ることができると考えられる．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
