• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

核内環境における転写因子の結合領域探索機構:分子動態インフォマティクスによる探求

研究課題

研究課題/領域番号 13J00499
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物物理学
研究機関京都大学

研究代表者

寺川 剛  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードDNA / タンパク質 / 転写因子 / p53 / 特異的配列認識 / 粗視化分子動力学シミュレーション / マルチスケールシミュレーション / HMGB1 / 粗視化シミュレーション / 探索機構 / 核内 / 分子動態
研究実績の概要

代表的な癌抑制性の転写因子であるp53は2つ以上のドメインをリンカー領域が繋ぐ構造を持つ。このようなタンパク質の構造は柔軟なので、溶液中で様々な構造の集団として存在し、実験的にその構造集団の情報を得ることが困難であった。本プロジェクトでは、そのようなタンパク質の構造集団を得るための新しい粗視化シミュレーション手法を開発した。この手法を用いて得られたp53の構造集団から、X線小角散乱プロファイルを理論的に計算した。計算によって得られたプロファイルと過去の実験で得られたプロファイルを比較するとかなりよく一致した。
また、HMGB-1とクロマチン(20個のヌクレオソームで構成)を含む系のシミュレーションを行った。HMGB-1は、HMG Box AとHMG Box Bという2つのドメインをリンカー領域が繋ぐ構造を持つ、215残基の比較的小さな転写因子である。シミュレーションの解析の結果、ヌクレオソーム濃度が低い時、クロマチン内を素早く拡散し、ヌクレオソーム濃度が高い時、拡散が遅くなるということが明らかになった。このことは、拡散が遅くなる原因が、ヌクレオソームの排除体積によるものではなく、DNAの局所濃度によるものであることを示唆している。
さらに、上記で用いた粗視化シミュレーションの正当性を証明するために、コロンビア大学のEric Greeneの研究室に8ヶ月滞在し、一分子実験を行い、それに対応する粗視化シミュレーションを行って結果を比較した。この比較の結果は、粗視化シミュレーションが分子メカニズムを明らかにするための手法として有力なものであることを示唆した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Multi-scale Ensemble Modeling of Modular Proteins with Intrinsically Disordered Linker Regions: Application to p532014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Terakawa, Junichi Higo, and Shoji Takada
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 107 ページ: 721-729

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] RESPAC : Method to Determine Partial Charges in Coarse-greined Prote in Model and Its Application to DNA-Binding Proteins' Journal of Chemical Theory and Computation2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Terakawa and Shoji Takadae
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Theory and Computation

      巻: 10 号: 2 ページ: 711-721

    • DOI

      10.1021/ct4007162

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Specific DNA sequence search dynamics of p53 and effect of acetylation of its C-terminal domain : multi-scale simulation study2014

    • 著者名/発表者名
      寺川 剛
    • 学会等名
      Biophysical Society 58th Annual Meeting
    • 発表場所
      Moscone center (サンフランシスコ・米国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 転写因子p53の特異的結合部位探索・認識機構 : マルチスケールシミュレーション研究2013

    • 著者名/発表者名
      寺川 剛
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Specific DNA sequence search and recognition mechanism of transcription factor p53 : Multi-scale simulation study2013

    • 著者名/発表者名
      寺川 剛
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 転写因子p53の特異的DNA配列認識機構 : 粗視化分子動力学シミュレーションゆによる探求2013

    • 著者名/発表者名
      寺川 剛
    • 学会等名
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi