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免疫系におけるCD2/CD58複合体形成の分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 11680657
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関京都大学

研究代表者

北尾 彰朗  京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30252422)

研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードCD2 / CD58 / 複合体形成 / NMR / 構造精密化 / 結合自由エネルギー / ダイナミクス / 分子動力学
研究概要

本研究では、CD2とCD58の複合体形成のメカニズムを解明するため、実験データ(主にNMR)及び分子シミュレーションを用い、以下の3点を明らかにすることを目標としている。目的1、CD2/CD58複合体形成に伴う蛋白質の構造及びダイナミックスの変化を原子レベルで解明する。目的2、CD2/CD58複合体が、どの残基のどの化学基がどのような相互作用(静電相互作用・疎水相互作用等)によって安定化されているかを、アミノ酸置換に伴う結合エネルギーの変化から定量的に評価する。目的3、1と2の結果を踏まえ、CD2/CD58複合体形成のシグナル伝達における役割を解明する。
本年度の実績は以下のとおりである。目的1に関しては構造精密化の方法において大きな進展があった。構造精密化においては、多数の立体構造に関してその近傍でのゆらぎを明らかにする必要がある。そのために分子動力学法を用いて構造のサンプリングをおこなってきた。この段階で通常の分子動力学法ではなく、アンブレラサンプリング法を用いることでより効率的に目的の立体構造の近傍をサーチすることが可能になった。目的2を達成するための自由エネルギー計算では、昨年度は分子研の杉田有治氏との共同研究によりあらたな計算法(REUS法)を開発した。本年度はこの方法を利用した自由エネルギーの計算を行っているが、残念ながら具体的な成果を得るには至らなかった。目的3に関してはCD2と同じくIgドメインを持つT細胞受容体(TCR)の動的構造との比較から、CD2とTCRはCDR部位に同様のダイナミックドメイン的ゆらぎが見られることが明らかになった。Ig共通するゆらぎのパターンが見られたことはこれらの分子の機能メカニズムを理解する上で重要である。この研究課題は本年度で終了するが、今後も研究目的を達成するために研究を継続していく予定である。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Akio Kitao: "A space-time structure determination of human CD2 reveals the CD58-binding mode"Proc. Natl. Acad. Sci.. 97. 2064-2068 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Sugita: "Multi-dimensional Replica-Exchange Method for Free Energy Calculations"J. Chem. Phys.. 113. 6042-6051 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Florence Tama: "Mechanical properties of proteins by modes analysis and molecular dynamics simulation"Euro. Biophys. J.. 29. 472-480 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北尾彰朗: "実験と理論から機能に関するタンパク質のダイナミクスを観る"生物物理. 229. 167-172 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北尾彰朗: "理論計算から変性状態の構造を探る"生物物理. 40(6). 368-373 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北尾彰朗: "主成分分析を使って眺めた蛋白質のエネルギー地形"統計数理. 49(1). 43-56 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akio Kitao and Gerhard Wagner: "A space-time structure determination of human CD2 reveals the CD58-binding mode"Proc. Natl. Acad. Sci.. 97. 2064-2068 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Sugita, Akio Kitao, and Yuko Okamoto: "Multi-dimensional Replica-Exchange Method for Free Energy Calculations"J. Chem. Phys.. 113. 6042-6051 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Florence Tama, Osamu Miyashita, Akio Kitao, and Nobuhiro Go: "Mechanical properties of proteins by modes analysis and molecular dynamics simulation"Euro. Biophys. J.. 29. 472-480 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akio Kitao: "Principal Component Analysis To Elucidate Protein Energy Landscape"Toukeisuuri. 49 (1). 43-56 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北尾彰朗: "主成分分析を使って眺めた蛋白質エネルギー地形"統計数理. 49(1). 43-56 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 北尾彰朗: "分子シミュレーションと中性子散乱による蛋白質のダイナミクス研究"波紋. (2002.4月号掲載予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kitao,A.: "A space-time structure determination of human CD2 reveals the CD58-binding mode"Proc.Natl.Acad.Sci.. 97・5. 2064-2068 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sugita,Y.: "Multi-dimensional Replica-Exchange Method for Free Energy Calculations"Chem.Phys.Lett.. 113・15. 6042-6051 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 北尾彰朗: "実験と理論から機能に関わるタンパク質のダイナミクスを観る"生物物理. 40・3. 167-172 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 杉田有治: "理論計算からタンパク質の変性構造を探る"生物物理. 40・6. 368-373 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kitao and N.Go: "Investigating Protein Dynamics in Collective Coordinate Space"Current Opinion on Structural Biology. 9. 164-169 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kitao and G.Wagner: "A space-time structure determination of human CD2 reveals the CD58-binding mode"Proc.Natl.Acad.Sci.. 97. 2064-2068 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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