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プロテインデータバンクを利用した蛋白質結晶の全自動分子置換法解析の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12480181
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

楠木 正巳  大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (90135749)

研究分担者 田中 信夫  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50032024)
栗栖 源嗣  大阪大学, たんぱく質研究所, 助手 (90294131)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2001年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2000年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード分子置換法 / プロテインデータバンク / 蛋白質 / 結晶 / X線 / ソフトウェア / 自動解析
研究概要

立体構造が未知の蛋白質の結晶解析では、それとアミノ酸配列の高い類似性(30-50%以上)のある蛋白質の立体構造が既知である場合、その蛋白質の原子座標をサーチモデルとして分子置換法による結晶解析が可能である。回転・並進関数のためのサーチモデルをプロテインデータバンクのエントリーの中から自動的に複数個構築し、この中から回転関数・並進関数で正解を与えるものを自動的に探し出す。この方法により結晶解析のプロセスを全自動化するシステムを構築、試験し、正しく稼働することを確認した。
全自動分子置換法の計算とWEBサーバソフトウェアは、SGI社のUNIXワークステーションOctaneで実行してきた。最近、Linux計算機が安価で高性能のマシンが広く使われるようになっている。分子置換法の計算は計算時間がかかるため、今後の発展のためにLinuxの導入を行った。そのため、全自動分子置換法のソフトウェアをLihuxマシンに移植した。この時、分子モデルのか数値計算等にSGI社のUNIXワークステーションのオペレーティングシステムIRIX固有の各種ライブラリーを多く使っていた。これをLinux用に書き換えた。さらに、Webページのデザインをより便利なものに書き換えた。
以上のようにLinuxでソフトウェアを書き換え、計算スピードが約3倍向上させることに成功した。データの入力から計算結果の表示までの実行プロセスにおいて各種のオプションを導入し、計算結果の結果を検討しながら実行できるようにWEBページのデザインを変更した。これにより、構造決定の成功率を上げることができる。
以上、当初の予定通りシステムを完成することができた。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Kurisu, Kusunoki その他: "Structure of the Electron Transfer Complex between Ferredoxin"Nature Structural Biology. 8. 117-121 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto その他: "Crystal Structure of Glucose Dehydrogenase from Bacillus"Journal of Biochemistry. 129. 303-312 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Otagiri その他: "Crystal Structure of meso-2, 3-Butanediol Dehydrogenase in Complex"Journal of Biochemistry. 129. 205-208 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyake その他: "Analysis of Catalytic Mechanism of β-amylase from Bacillus cereus"Biochemistry. 42. 5574-5581 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurisu, G., Kusunoki, M., Katoh, E., Yamazaki, T., Teshima, K., Onda, Y., Kimata-Ariga, Y., and Hase, T.: "Structure of the Electron Transfer Complex between Ferredoxin and Ferredoxin-NADP^+ Reductase"Nature Structural Biology. Vol.8, No.2. 117-121 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, K., Kurisu, G., Kusunoki, M., Tabata, S., Urabe, I., and S. Osaki, S.: "Crystal Structure of Glucose Dehydrogenase from Bacillus megaterium IWG3 at 1.7 A Resolution"Journal of Biochemistry. Vol.129, No.2. 303-312 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Otagiri, M., Kurisu, G., Ui, S., Takusagawa, Y., Ohkuma, M., Kudo, T. and Kusunoki, M.: "Crystal Structure of meso-2, 3-Butanediol Dehydrogenase in Complex with Inhibitor Mercaptoethanol at 1.7 A Resolution for Undertanding of Chiral Recognition Mechanismsfroms"Journal of Biochemistry. Vol.129, No.2. 205-208 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyake, H., Kurisu, G., Kusunoki, M., Nishimura, S., and Nitta, Y.: "Analysis of Catalytic Mechanism of β-amylase from Bacillus cereus var. mycoides by X-ray Crystal Structure of a Catalytic Residue Mutant Cocrystallized with Maltopentaose"Biochemistry. Vol.42. 5574-5581 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hatakeyama, T., Kusunoki, M.その他: "Crystallization and Preliminary Crystallographic Study of an Invertebrate C-type Lectin, CEL-I, from a Marine Invertebrate Cucumaria echinata"Acta Crystallographica. Vol.D51 No.1. 143-144 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katakawa, K., Kusunoki, M.その他: "Crystal and Molecular Structure of a New Diterpenyl Glycoside from Preris cretics L"Journal of Chemical Crystallography. Vol.32 No.1-2. 39-42 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.Kurisu, M.Kusunoki 他6名: "Structure of the Electron Transfer Complex between Ferredoxin and Ferredoxin-NADP^+ Reductase"Nature Structural Biology. Vol.8,NO.2. 117-121 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 楠木 正巳: "立体構造を手に入れる"蛋白質・核酸・酵素. Vol.96,NO.13. 2003-2008 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tanigawa, M.Kusunoko, T.Fukmi: "UDR Glucose Prophosphorylase : Primary Structure and Affinity Labeling"Journal of Biochemical, Molecular Biology and Biophysics. Vol.5. 83-98 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamamoto,M.Kasanoki 他3名: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of glucose dehydrogenase from Bacillus megaterlum IWG 3"Acta Crystallographica. D56. 1443-1445 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Otagiri,G.Karisn,S.Ui M.ikusncnoki: "Crystal Strcture of meso-2,3-butanediol dehydrogenate in a complex with NAD and inhibitor mercaptoethanol"Journal of Biochemisty . 129. 205-208 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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