研究課題/領域番号 |
16K00407
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
生命・健康・医療情報学
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研究機関 | 早稲田大学 |
研究代表者 |
輪湖 博 早稲田大学, 社会科学総合学術院, 教授 (60158607)
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研究協力者 |
猿渡 茂
土屋 裕子
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研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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配分額 *注記 |
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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キーワード | 生物物理学 / バイオインフォ―マティクス / 計算化学 / タンパク質の立体構造 / 基準振動解析 / 動的構造 / ネットワーク解析 / タンパク質の動的構造 / Protein Data Bank / 多量体 / T細胞受容体 / 中心性指標 / アロステリック効果 / 生物物理 / 生体生命情報学 / 計算物理 |
研究成果の概要 |
タンパク質の動的構造を理解するために基準振動解析計算を行い、低周波数の基準振動モードそれぞれについて、隣接し、大きな正の相関をもって動くアミノ酸残基対を結合して分子内動的構造ネットワークを定義した。そしてそれらネットワークの特性からタンパク質の動的構造を特徴づけることを考えた。酵素、アロステリックタンパク質、多量体などに応用し、ネットワーク解析で使われる中心性指標の一つbetweennessがタンパク質の構造特性や機能とよい相関をもつことを見出した。低振動モードの動きは機能と関係することが知られており、タンパク質の動的構造と機能の相関をより的確に表現することが可能となった。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質の機能と立体構造の関係を理解するためには、その静的構造だけでなく、動的構造との関係を明らかにすることが必要である。コンピュータはそうした動的構造に関する情報を、実験では得られない原子レベルの分解能で提供してくれる反面、その膨大なデータからわれわれの理解につながるような特性量をいかに抽出するかが問題となっている。本研究は、こうした問題に新たな方法論を提供する。われわれは膨大な数のタンパク質について基準振動解析計算を行い、それをPDBjを通して公開しているが、それらをより積極的に利用して、タンパク質の動的構造と機能の相関を理解していくための有用なツールを提供できるものと考える。
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