MD-NSE法による新規タンパク質ダイナミクス解析法の開発

• 研究課題/領域番号: 15K18515
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 井上 倫太郎 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (80563840)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 中性子散乱 / 蛋白質 / ダイナミクス / スピンエコー法 / MDシミュレーション / MD-simulation / NSE

研究成果の概要

蛋白質のドメイン運動は蛋白質が有する固有の機能に深く関与していると知られていたが、精度良くその運動を探知し更に解析する手法が確立していなかった。そこで、申請者は中性子スピンエコー法 (NSE) とMDシミュレーションを組み合わせたMD-NSE法により蛋白質のドメイン運動の記述を試みた。NSE測定から得られた拡散定数のQ依存性 (D(Q))をMD シミュレーションのtrajectoryから計算されたD(Q)と比較すると回転拡散のみならず、ドメイン運動に由来する運動の組み合わせで記述できた。更に、ドメイン運動を詳細に解析すると主にドメインの開閉に対応した運動であることが分かった。

研究成果

• [国際共同研究] ラウエランジュバン研究所(フランス)
• [国際共同研究] ANSTO(オーストラリア)
• [雑誌論文] New insight into the dynamical system of αB-crystallin oligomers (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Inoue, T. Takata, N. Fujii, K. Ishii, S. Uchiyama, N. Sato, Y. Oba, K. Wood, K. Kato, N. Fujii, and M. Sugiyama
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 29208-29208
  • DOI: 10.1038/srep29208
  • NAID: 120006323745
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interaction between intrinsically disordered regions in transcription factors Sp1 and TAF4 (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Hibino, R. Inoue, M. Sugiyama, J. Kuwahara, K. Matsuzaki, and M. Hoshino
  • 雑誌名: Protein Science 巻: ２５ 号: 11 ページ: 2006-2017
  • DOI: 10.1002/pro.3013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural characterization of the circadian clock protein complex composed of KaiB and KaiC by inverse contrast matching small-angle neutron scattering (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Sugiyama, H. Yagi, K. Ishii, L. Porcar, A. Martel, K. Oyama, M. Noda, Y. Yunoki, R. Murakami, R. Inoue, N. Sato, Y. Oba, K. Terauchi, S. Uchiyama, K. Kato
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 35567-35567
  • DOI: 10.1038/srep35567
  • NAID: 120006223630
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Studies on dynamics of polybutadiene reinforced with an unsaturated carboxylate by muon spin relaxation (μSR) (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Mashita, H. Kishimoto, R. Inoue A. Koda, R. Kadono and T. Kanaya
  • 雑誌名: Polymer 巻: 105 ページ: 510-515
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2016.07.050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early aggregation preceding the nucleation of insulin amyloid fibrils as monitored by small angle X-ray scattering (2015)
  • 著者名/発表者名: 61.E. Chatani, R. Inoue, H. Imamura, M. Sugiyama, M. Kato, M. Yamamoto, K. Nishida and T. Kanaya
  • 雑誌名: Scientific Report 巻: 5 号: 1 ページ: 15485-15498
  • DOI: 10.1038/srep15485
  • NAID: 120005672389
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Solution structure of variant H2A.Z.1 nucleosome investigated by small-angle X-ray and neutron scatterings (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Sugiyama, N. Horikoshi, Y. Suzuki, H. Taguchi, T. Kujirai, R. Inoue, Y. Oba, N. Sato, A. Martel, L. Porcar, and H. Kurumizaka
  • 雑誌名: Biochemistry and Biophysics Reports 巻: 4 ページ: 28-32
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2015.08.019
  • NAID: 120005893550
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A small-angle X-ray scattering study of gliadins in distilled water over a wide concentration range (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Sato, A. Matsumiya, Y. Higashino, S. Funaki, Y. Kitao, Y. Oba, R. Inoue, F. Arisaka, M. Sugiyama, and R. Urade, Molecular assembly of wheat gliadins into nanostructures
  • 雑誌名: Journal of Agricultural and Food Chemistry 巻: 63 号: 39 ページ: 8715-8721
  • DOI: 10.1021/acs.jafc.5b02902
  • 査読あり
• [学会発表] Inter-dynamics of protein as studied by small-angle neutron scattering (2017)
  • 著者名/発表者名: Rintaro Inoue
  • 学会等名: Neutron Biology for Next Generation
  • 発表場所: J-PARC
  • 年月日: 2017-03-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dynamic Quaternary Structure of Alpha-Crystallin (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Inoue, T. takumi, N. Fujii, K. Ishii, S. Uchiyama, N. Sato, Y. Oba, K. Wood, K. Kato, N. Fujii, M. Sugiyama
  • 学会等名: The 7th Japan-Taiwan Joint Meeting on Neutron and X-ray Scattering
  • 発表場所: 京都大学原子炉実験所
  • 年月日: 2016-03-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/PSlab/