分子シミュレーションを用いたタンパク質分子機能の生成的デザイン

• 研究領域: タンパク質機能のポテンシャルを解放する生成的デザイン学
• 研究課題/領域番号: 24H02259
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 林 重彦 京都大学, 理学研究科, 教授 (70402758)
• 研究分担者: 北尾 彰朗 東京科学大学, 生命理工学院, 教授 (30252422)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 106,730千円 (直接経費: 82,100千円、間接経費: 24,630千円); 2025年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円); 2024年度: 26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円)
• キーワード: 分子シミュレーション / 光受容イオン膜輸送体 / バイオセンサー / 酵素 / デザイナーリガンド膜受容体

研究開始時の研究の概要

本研究では、分子シミュレーションを基盤として、求めるタンパク質機能の変調・改変を有
する新規な変異体を生成的にデザインする理論的手法の開発を行う。分子動画解析や時分割分光法などの時空間解析実験と共同でタンパク質機能の分子機構を解明し、分子機能を決定する分子的機能特徴量を同定する。そして、分子的機能特徴量の変調と相関しタンパク質機能改変を引き起こすアミノ酸変異予測構造を生成する理論手法を開発する。開発された理論手法を用いて、医療やエネルギー問題に関係する様々なタンパク質機能の改変予測を行い、実験研究との解析・実証のフィードバックループの形成を行う。