| 研究課題/領域番号 |
12144206
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中村 春木 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (80134485)
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| 研究分担者 |
中島 伸介 神戸大学, 大学院医学系研究科クリニカル・ゲノム・インフォマティクスセンター, 特命講師 (60324852)
中川 敦史 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (20188890)
木寺 詔紀 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00186280)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
27,600千円 (直接経費: 27,600千円)
2004年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2003年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
2002年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
2001年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
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| キーワード | 分子動力学 / ホモロジーモデリング / 分子認識 / シミュレーション計算 / 超分子立体構造 / 分子表面 / ブラウニアン・ダイナミクス / データベース / チャネル蛋白質 / ループ構造 / 構造探索 / マルチカノニカル統計 |
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| 研究概要 |
1)チャネル蛋白質の立体構造モデルを、帰納的なホモロジー・モデリング手法と、相同性が低い所で利用される演繹的な計算機シミュレーションによる方法との、2つのアプローチ方法によって精度良く作成し、各アミノ酸残基が、チャネル機構に果たす役割を解明すること、
2)チャネル蛋白質のイオン、水、小分子の分子認識とベクトル輸送を定量的に解析するため、膜分子および溶媒分子を含めたリアルなチャネル蛋白質システムの分子モデルを構築し、ダイナミックな計算機実験を行って、その分子論的機構を解明すること、
の2項目を目的とした。
(1)に対しては、蛋白質のflexibleなループ構造に対して、マルチカノニカル分布を自動的に発生できるForce-biased multicanonical MD法と溶媒の効果を取り入れるGeneralized Born法とを組み合わせた、精度の高いホモロジーモデル構築方法を平成16年度までに確立でき、実際のチャネル蛋白質への応用も行えた。さらに、蛋白質分子表面データベースを利用して機能部位を探索する手法を平成15年度までに確立・実施し、平成16年度には蛋白質問相互作用データベースの構築による相互作用を行う蛋白質対を同定する仕組みを開発できた。
(2)に対しては、平成14年度から新たに開始した、NMR実験においてsaturation transfer実験から相互作用界面情報を抽出し、それに基づく複合体モデルを構築する手法を、residual dipole観測も加える形で平成16年度までに確立することができ、その手法を具体的なチャネル蛋白質とその阻害剤との複合体モデリングに応用するという成果を上げることができた。また、平成16年度までに作成した新しいBrownian Dynamicsのプログラムにより、K^+-チャネルにおけるK^+イオンのチャネル透過率の推定法を開発した。
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