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蛋白質水和構造のインフォマティクス

研究課題

研究課題/領域番号 13480214
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 生物物理学
研究機関慶應義塾大学 (2002)
東京大学 (2001)

研究代表者

中迫 雅由  慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30227764)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2001年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード蛋白質結晶学 / 極低温結晶構造解析 / 分子動力学計算 / 蛋白質水和構造 / ドメイン運動 / ガラス転移 / バイオイオンフォマティクス / バイオインフォマティクス / 蛋白質 / 水和構造 / 低温結晶解析 / 蛋白質水和 / X線結晶構造解析
研究概要

精緻な分子機械である蛋白質の動作原理や構造構築原理を解明し、その巧みさを学び取ろうと、膨大な数の立体構造解析が行われている。一方で、蛋白質がなぜ水の中で立体構造形成するのか、水は蛋白質ダイナミクスにどのような影響を及ぼすのかといった点については十分明らかにされてきたわけではない。本研究では、蛋白質と水の相互作用をより深く知ることで、蛋白質の立体構造形成、ダイナミクスや機能発現における水の役割をミクロスコピックに解明するための研究の展開を試みた。研究代表者は、これまでに極低温高分解能X線結晶構造解析の方法論を確立すると共に、同解析が蛋白質の水和構造について重要な知見をもたらすことを明らかにしてきた。本研究では、極低温高分解能結晶構造解析、分子動力学計算を実施するとともにプロテインデータバンクに登録された立体構造モデルを利用して、以下の項目について研究を実施し、論文発表を行うと共に、各種国内・国際会議から多数の招待講演を受けた。
(1)蛋白質水和構造の特徴づけ。
(2)水和構造の動的性質と蛋白質ダイナミクスの相関。
(3)極低温解析と分子動力学計算で得られる水和構造の比較。
(4)水和構造の解析、データベース化、水和構造予測計算プログラムの構築。
(5)蛋白質のガラス性転移と水和構造の相関解析
(6)低温結晶構造解析用装置類の開発と構造解析への応用。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Y.Joti, M.Nakasako, A.Kidera, N.Go: "Nonlinear temperature dependence of crystal structure of lysozyme : Correlation between coordinate shifts and thermal factors"Acta Crystallographica SectionD. 58. 1421-1432 (2002)

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  • [文献書誌] J.Higo, M.Nakasako: "Hydration structure of human lysozyme investigated by molecular dynamics simulation and cryogenic X-ray crystal structure analyses"Journal of Computational Chemistry. 23. 1323-1336 (2002)

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  • [文献書誌] M.Nakasako: "Structural characteristics in protein hydration investigated by cryogenic X-ray crystal structure analyses"Journal of Biological Physics. 28. 129-137 (2002)

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  • [文献書誌] M.Nakasako, F.Tsuchiya, Y.Arata: "Roles of hydration water molecules in molecular packing of the killer toxin in its crystalline state investigated by cryogenic X-ray crystallography"Biophysical Chemistry. 95. 211-225 (2002)

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  • [文献書誌] M.Nakasako, M.Sawano, M.Kawamoto: "An open-flow helium cryostat for cryogenic X-ray diffraction experiments"Review of Scientific Instruments. 73. 1318-1320 (2002)

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  • [文献書誌] T.Motoyama, M.Nakasako, I.Yamaguchi: "Crystallization of scytalone dehydratase F162A mutant in the unligated state and a preliminary X-ray diffraction study at 37 K"Acta Crystallographica SectionD. 58. 148-150 (2002)

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  • [文献書誌] M.Nakasako: "Large-scale networks of hydration water molecules around proteins investigated by cryogenic X-ray crystallography"Cellular and Molecular Biology. 47. 767-790 (2001)

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  • [文献書誌] I.Endo, M.Nojiri, M.Tsujimura, M.Nakasako, S.Nagashima, et al.: "Fe-type Nitrile Hydratase"Journal of Inorganic Biochemistry. 83. 247-253 (2001)

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  • [文献書誌] M.Nakasako, T.Fujisawa, S.Adachi, T.Kudo, S.Higuchi: "Large-scale domain movements and hydration structure changes in the active-site cleft in unligated glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus"Biochemistry. 40. 3069-3079 (2001)

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  • [文献書誌] M.Nakasako, H.Nomura, H.Ogawa, C.Toyoshima: "Crystal structure analyses of membrane proteins : a case study for calcium pump from sarcoplasmic reticulum"The Japanese Journal of Pharmacology. 85. Suppl.I, S1-1 (2001)

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  • [文献書誌] 中迫雅由, 肥後順一: "蛋白質の水和構造"現代化学. No.374. 24-30 (2002)

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  • [文献書誌] 中迫雅由, 澤野成民, 河本正秀: "低温ヘリウムガス吹き付け型結晶冷却装置の開発"放射光. 15. 163-166 (2002)

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  • [文献書誌] 豊島 近, 中迫雅由, 野村博美, 小川治夫: "筋小胞体カルシウムポンプの構造決定"蛋白質・核酸・酵素. 46. 1374-1380 (2001)

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  • [文献書誌] 豊島 近, 中迫雅由, 野村博美, 小川治夫: "筋小胞体カルシウムポンプの構造決定"放射光. 14. 204-210 (2001)

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  • [文献書誌] M.Nakasako, M.Sawano, M.Kawamoto: "Development of an open-flow cryostat utilizing helium gas"The Rigaku Journal. 18. 47-53 (2001)

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  • [文献書誌] 中迫雅由, 澤野成民, 河本正秀: "低温ヘリウムガス吹き付け型結晶冷却装置の開発"理学電機ジャーナル. 32. 8-15 (2001)

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  • [文献書誌] Y. Joti, M. Nakasako, A. Kidera and N. Go: "Nonlinear temperature dependence of crystal structure of lysozyme: Correlation between coordinate shifts and thermal factors"Acta Ctystallographica Section D. 58. 1421-1432 (2002)

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  • [文献書誌] J. Higo and M. Nakasako: "Hydration structure of human lysozyme investigated by molecular dynamics simulation and cryogenic X-ray crystal structure analyses: on the correlation between and crystal-water sites, solvent-density and solvent-dipole"Journal of Computational Chemisty. 23. 1323-1336 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nakasako: "Structural characteristics in protein hydration investigated by cryogenic X-ray crystal structure analyses"Journal of Biological Physics. 28. 129-137 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nakasako. F Tsuchiya and Y. Arata: "Roles of hydration water molecules in molecular packing of the killer toxin in its crystalline state investigated by cryogenic X-ray crystallography"Biophysical Chemistry. 95. 211-225 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nakasako. M. Sawano and M. Kawamoto: "An open-flow helium cryostat for cryogenic X-ray diffraction experiments"Review of Scientific instruments. 73. 1318-1320 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Motoyama, M. Nakasako and I. Yamaguchi: "Crystallization of scytalone dehydratase F162A mutant in the unligated state and a preliminary X-ray diffraction study at 37 K"Acta Crystallographica Section D. 58. 148-150 (2002)

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  • [文献書誌] M. Nakasako: "Large-scale networks of hydration water molecules around proteins investigated by cryogenic X-ray crystallography"Cellular and Molecular Biology. 47. 767-790 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nakasako. T. Fujisawa, S. Adachi, T. Kudo and S. Higuchi: "Large-scale domain movements and hydration structure changes in the active-site cleft in unligated glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus studied by cryogenic X-ray crystal structure analysis and small-angle X-ray scattering"Biochemistry. 40. 3069-3079 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Endo, M. Nojiri, M. Tsujimura, M. Nakasako, S. Nagashima, M. Yohda and M. Odaka: "Fe-type Nitrite Hydratase"Journal of Inorganic Biochemistry. 83. 247-253 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nakasako, M. Sawano and M. Kawamoto: "Development of an open-flow cryostat utilizing helium gas"The Rigaku Journal. 18. 47-53 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nakasako. H. Nomura, H. Ogawa and C.Toyoshima: "Crystal structure analyses of membrane proteins: a case study for calcium pump from sarcoplasmic reticulum"The Japanese Journal of Pharmacology. 85 Suppl.1. S1-1 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y Joti, M.Nakasako, A.Kidera, N.Go: "Nonlinear temperature dependence of crystal structure of lysozyme: Correlation between coordinate shifts and thermal factors"Acta Crystallographica SectionD. 58. 1421-1432 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Higo, M.Nakasako: "Hydration structure of human lysozyme investigated by molecular dynamics simulation and cryogenic X-ray crystal structure analyses"Journal of Computational Chemistry. 23. 1323-1336 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakasako: "Structural characteristics in protein hydration investigated by cryogenic X-ray crystal structure analyses"Journal of Biological Physics. 28. 129-137 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakasako, F.Tsuchiya, Y Arata: "Roles of hydration water molecules in molecular packing ofthe killer toxin in its crystalline state investigated by cryogenic X-ray crystallography"Biophysical Chemistry. 95. 211-225 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakasako, M.Sawano, M.Kawamoto: "An open-flow helium crystat for cryogenic X-ray diffraction experiments"Review of Scientific Instruments. 73. 1318-1320 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Motoyama, M.Nakasako, I.Yaniaguchi: "Crystallization of scytalone dehydratase F162A mutant in the unligated state and a preliminary X-ray diffraction study at 37 K"Acta Crystallographica SectionD. 58. 148-150 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中迫雅由, 肥後順一: "蛋白質の水和構造"現代化学. No.374. 24-30 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中迫雅由, 澤野成民, 河本正秀: "低温ヘリウムス吹き付け型結晶冷却装置の開発"放射光. 15. 163-166 (2002)

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  • [文献書誌] M.Nakasako: "Structural characteristics in protein hydration investigated by cryogenic X-ray crystal structure analyses"Journal of Biological Physics. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakasako, M.Sawano, M.Kawamoto: "An open-flow helium cryostat for cryogenic X-ray diffraction experiments"Review of Scientific Instruments. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Motoyama, M.Nakasako, I.Yamaguchi: "Crystallization of scytalone dehydratase F162A mutant in the unligated state and a preliminary X-ray diffraction study at 37 K"Acta Crystallographica Sect. D. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakasako, F.Tsuchiya, Y.Arata: "Roles of hydration water molecules in molecular packing of the killer toxin in its crystalline state investigated by cryogenic X-ray crystallography"Biophysical Chemistry. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Endo, M.Noziri, M.Tsujimura, M.Nakasako, S.Nagashima, et al.: "Fe-type Nitrile Hydratase"Journal of Inorganic Biochemistry. 83. 247-253 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakasako, T.Fujisawa, S.Adachi, T.Kudo, S.Higuchi: "Large-scale domain movements and hydration structure changes in the active-site cleft in unligated glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus"Biochemistry. 40. 3069-3079 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakasako, H.Nomura, H.Ogawa, C.Toyoshima: "Crystal structure analyses of membrane proteins : a case study for calcium pump from sarcoplasmic reticulum"The Japanese Journal of Pharmacology. 85(Suppl. I, Sl-1). (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 豊島 近, 中迫雅由, 野村博美, 小川治夫: "筋小胞体カルシウムポンプの構造決定"蛋白質・核酸・酵素. 46. 1374-1380 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 豊島 近, 中迫雅由, 野村博美, 小川治夫: "筋小胞体カルシウムポンプの構造決定"放射光. 14. 204-210 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakasako, M.Sawano, M.Kawamoto: "Development of an open-flow cryostat utilizing helium gas"The Rigaku Journal. 18. 47-53 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中迫雅由, 澤野成民, 河本正秀: "低温ヘリウムガス吹き付け型結晶冷却装置の開発"理学電機ジャーナル. 32. 8-15 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakasako: "Large-scale networks of hydration water molecules around proteins investigated by cryogenic X-ray crystallography"Cellular and Molecular Biology. 47. 767-790 (2001)

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      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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