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計算科学シミュレーションによる膜電位依存性チャネルVSOPの動作機構研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K07037
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関近畿大学

研究代表者

米澤 康滋  近畿大学, 先端技術総合研究所, 教授 (40248753)

研究分担者 鷹野 優  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (30403017)
連携研究者 中川 敦史  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (20188890)
岡村 康司  大阪大学, 医学研究科, 教授 (80201987)
竹下 浩平  大阪大学, 蛋白質研究所, 特任助教 (80346808)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード生体膜間物質輸送 / 分子動力学シミュレーション / プロトン透過 / 膜輸送機構 / 膜タンパク質 / 分子シミュレーション / 膜蛋白質
研究成果の概要

細胞膜間物質輸送の分子機構を解明する為に、VSOP の系を全原子モデルでMD 計算しVSOP のopen 構造とclosed 構造を構築し解析した。その結果、open構造ではS4へリックスに特有なARG残基が様々なコンフォメーションでS3及びS1のGLU残基と塩橋対をなしてプロトン移動パスを構成することを示唆する結果を得る事ができた。これに加えて、closed構造では実験で報告された塩橋ペアとは異なるARGとGLUの塩橋対で構造を安定化して全く水分子を透過させない構造を得る事ができた。VSOPの電位依存的ゲーティング分子機構についての検証研究をこの結果を基に進めてゆく予定である.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Substrate recognition of N,N′-diacetylchitobiose deacetylase from Pyrococcus horikoshii2016

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Nakamura, Yasushige Yonezawa, Yuko Tsuchiya, Mayumi Niiyama, Kurumi Ida, Maki Oshima, Junji Morita, Koichi Uegaki
    • 雑誌名

      Journal of Structural Biology

      巻: 3 号: 3 ページ: 286-293

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2016.07.015

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Interaction between the Voltage-sensors Produces Cooperative Sustained Deactivation in Voltage-gated H+ Channel Dimers.2016

    • 著者名/発表者名
      Okuda H, Yonezawa Y, Takano Y, Okamura Y, Fujiwara Y.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 291 号: 11 ページ: 5935-5947

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.666834

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A method for predicting protein conformational pathways by using molecular dynamics simulations guided by difference distance matrices2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushige Yonezawa
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 37 号: 13 ページ: 1139-1146

    • DOI

      10.1002/jcc.24296

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 電位依存性プロトンチャネルVSOP/Hv1の電場中での動態の解析2017

    • 著者名/発表者名
      近藤寛子,米澤康滋,宮下尚之,岩城雅代,竹下浩平,藤原祐一郎,城田松之,木下賢吾,岡村康司,中川敦史,神取秀樹,鷹野優
    • 学会等名
      第55回生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電位依存性プロトンチャネルの機能・構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      岩城 雅代, 神取 秀樹, 近藤 寛子, 米澤 康滋, 鷹野 優,岡村 康司, 有馬 大貴, 中川 敦史
    • 学会等名
      CREST領域会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 教師なし学習法によるタンパク質構造変化の解析2017

    • 著者名/発表者名
      米澤康滋
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ベイズ推定によるon-the-fly MDトラジェクトリー解析方法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      米澤康滋、宮下尚之
    • 学会等名
      第31回分子シミュレーション討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MD シミュレーションによるタンパク質動的性質の解析手法2017

    • 著者名/発表者名
      米澤康滋
    • 学会等名
      蛋白研セミナー「膜イオン輸送の学際研究 計算科学から医学まで」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 差分距離行列によるタンパク質構造変化の研究2017

    • 著者名/発表者名
      米澤康滋
    • 学会等名
      第55回生物物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 脂質二重膜におけるPI(4,5)P2の安定性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      近藤寛子,米澤康滋, 木下賢吾,鷹野優
    • 学会等名
      分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      大阪府豊中市 大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A detailed analysis of the binding mode of a zinc ion to the voltage-gated proton channel VSOP/Hv12016

    • 著者名/発表者名
      近藤寛子・岩城雅代・兼松佑典・城田松之・米澤康滋・木下賢吾・神取秀樹・鷹野優
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      茨城県つくば市 つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛋白質構造変化探索の新手法2016

    • 著者名/発表者名
      米澤康滋
    • 学会等名
      日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡県福岡市 福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 差分距離行列情報による蛋白質構造変化探索の新手法2016

    • 著者名/発表者名
      米澤康滋
    • 学会等名
      理論化学討論会
    • 発表場所
      東京都新宿区 早稲田大学西早稲田キャンパス
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular dynamics simulations of the effect of zinc on the voltage-gated proton channel VSOP2015

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛子, 城田 松之, 米澤 康滋, 鷹野 優, 木下 賢吾
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-01-20  

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