| 研究課題/領域番号 |
16K05526
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
岩橋 千草 (小林千草) 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 研究員 (30442528)
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| 研究協力者 |
松永 康佑
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 分子動力学法(MD) / 粗視化モデル / レアイベントサンプリング / ドメイン運動 / DoMEモデル / 分子動力学法 / String法 / 膜タンパク質 / string法 / レプリカ交換アンブレラポテンシャル(REUS)法 / マルチレゾリューションシミュレーション / 生物物理 / 化学物理 / マルチドメインタンパク質 |
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| 研究成果の概要 |
本課題は、生体機能に重要な役割を持つタンパク質の大規模な構造変化の解析手法の開発を目的とする。代表者はドメイン運動を効率的にサンプル可能な粗視化モデルを開発し、様々なタンパク質に適用可能なモデルへと発展させた。また、レアイベントサンプリング手法を使い、単体の分子動力学法(MD)計算では計算困難な長時間過程の反応経路を解析可能とした。粗視化モデルとレアイベントサンプリングを組み合わせて計算する手法も開発した。これらの結果は国際的な学術誌に発表（一部準備中）し、発表済みの部分は所属チームで開発中のMDプログラムの新機能としてフリーソフトとして公開した。その他の部分も発表後公開予定である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質の大規模な構造変化は様々な生体機能の発現に利用されており、重要な研究課題の一つである。本研究課題は、従来のシミュレーションにおける空間・時間的困難を克服し、タンパク質の大規模構造変化とカップルする生体内化学反応の解析を可能とする。この課題で開発されたミュレーション手法を用いる事で、重要な生体機能に関わるタンパク質の反応解析を可能とする。開発された手法や手順の多くをフリーウェアとして一般に公開し、他の研究者にも利用可能とした。生体機能に関わるタンパク質の反応の解析は、薬剤やタンパク質変異体の生体機能への影響の理解に繋がり、医学、薬学分野への応用が期待できる。
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