2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the program module for the docking between gamma-secretase and APP
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26330341
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
宮下 尚之 近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (20452162)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子動力学シミュレーション / REMD / 膜タンパク質 / アルツハイマー病 / γ切断酵素 / APP / 結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで小さい膜タンパク質（1回膜貫通部位を持つ膜タンパク質）の二量体構造予測をし、従来のレプリカ交換分子動力学シミュレーションなどである程度構造予測が可能である事が分かって来た。今後、APPのγ切断酵素への結合など膜中の複雑なタンパク質複合体の機能を理解する上でも、大きい膜タンパク質と小さな膜タンパク質の結合など、ヘテロな二量体（結合）配置予測を行いたい。そのためのプロトコル・プログラム作成とPSHとAPPを用いた実証研究を行うことが本研究の目的である。最終年度である平成28年度は
１）レプリカ交換分子動力学法REMDを使った配置予測シミュレーションのプロトコル・プログラムを作成した。NAMDのλダイナミクスのスキームを利用した２つの膜タンパク質を結合させるプログラムを、レプリカ交換インターフェース（REIN）という申請者が作成したプログラムに組み込んだ。また、APPの二量体形成シミュレーションで動作確認を行った。その結果、回転プロセスでタンパク質の形が壊れるなどの問題が発生して困ったが、小さい膜タンパク質に束縛を入れる事で解決した。
２）実証研究のために、γ切断酵素のシミュレーション及び、APP結合の試行を実施した。当初予定ではγ切断酵素に似たPSHでシミュレーションを実施する予定であったが、本研究課題実施中にγ切断酵素の立体構造がわかった為に、実際のγ切断酵素での試行を実施した。まずγ切断酵素のシミュレーションを200ns実施した。それを用いてAPPの膜貫通部位を結合させるシミュレーションを実施し、実際のヘテロなシステムでもプログラムが動作することを確認した。その他にも薬剤と膜タンパク質との結合などの検討も行った。
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| Remarks |
論文発表後、詳細を充実させます。
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