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分子動力学法による翻訳後修飾を伴った天然変性領域の分子認識メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 17J07112
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biophysics
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

飯田 慎仁  大阪大学, 蛋白質研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2017: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords分子動力学 / 天然変性蛋白質 / 拡張アンサンブル / 分子シミュレーション / 蛋白質間相互作用 / 分子動力学法 / 拡張アンサンブル法 / 自由エネルギー地形
Outline of Annual Research Achievements

蛋白質のディスオーダー領域(IDR)は、パートナー分子を認識するときに柔軟な結合様式を使用する。パートナー分子へのIDRの結合は折り畳みを伴い、複合体の形成にはしばしば様々な結合立体配座が許容されることが示唆されている。
本研究では、代表的なIDRとして、S100Bと相互作用するIDRであるp53 C末端ドメイン(CTDf)の相互作用を調べた。 S100Bとの複合体におけるCTDfの3D構造は以前に報告されているが、特異的相互作用は物議を醸すままであった。これらの相互作用を明らかにするために、効果的な構造サンプリングを可能にする分子動力学計算(仮想系と共役したマルチカノニカル分子動力学法)を行った。
我々のシミュレーションから以下のことが明らかとなった。CTDfおよびS100Bを含む系はマルチモーダルな構造分布で特徴付けられた。つまり、CTDfがS100Bに結合すると様々な複合体構造を形成することを示している。我々の結果は、以前の研究で観察された化学シフト摂動と核Overhauser効果と一致していることを確認した。さらに、結合および単離状態におけるCTDfの立体配座エントロピーを計算した。これらのCTDfエントロピーの比較は、CTDfがS100Bへの結合時に立体配座多様性のさらなる増加を示した。結合によるそのようなエントロピー獲得は、IDRのための複合体形成の重要な特徴を含んでいるだろう。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Multimodal Structural Distribution of the p53 C-Terminal Domain upon Binding to S100B via a Generalized Ensemble Method: From Disorder to Extradisorder2019

    • Author(s)
      Iida Shinji、Kawabata Takeshi、Kasahara Kota、Nakamura Haruki、Higo Junichi
    • Journal Title

      Journal of Chemical Theory and Computation

      Volume: 15 Issue: 4 Pages: 2597-2607

    • DOI

      10.1021/acs.jctc.8b01042

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Extra-Disordered State of p53 C-terminal Domain2018

    • Author(s)
      Shinji IIDA
    • Organizer
      第56回日本生物物理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Clarification of molecular recognition for the intrinsically disordered region, p53 C-terminal domain2017

    • Author(s)
      S. Iida, K. Kasahara, H. Nakamura, J. Higo
    • Organizer
      第17回蛋白質科学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然変性領域である p53C 末端ドメインの、分子認識メカニズムの解明2017

    • Author(s)
      飯田慎仁、中村 春木、肥後 順一
    • Organizer
      第5回蛋白質間相互作用研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Coupled folding and binding of a p53 disordered region investigated via molecular dynamics simulation2017

    • Author(s)
      S. Iida, H. Nakamura, J. Higo
    • Organizer
      Kickoff Meeting (JSPS Symposium) for the ZIAM/GBB and ISIR/IPR collaboration at University of Groningen
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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