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筋疾患に関係したタンパク質のシミュレーションによる研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00418
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 生命・健康・医療情報学
研究機関東京薬科大学

研究代表者

高須 昌子  東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (50202148)

研究分担者 森河 良太  東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (70266899)
宮川 毅  東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (40287462)
野口 瑶  東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (60848836)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードシミュレーション / タンパク質 / 筋疾患 / FHL1 / 分子動力学法 / アミノ酸 / 分子動力学シミュレーション
研究成果の概要

FHL1 タンパク質は筋肉の機能発現と成長に関わるタンパク質であり、変異によって遺伝性筋疾患を引き起こすことが報告されている。本研究では、野生型および変異型(C104Y, H123Y, C150Y, C153Y) のFHL1 からLIM2 ドメインを切り出したモデルにMD シミュレーションを行い、その結果を解析した。C104Y の非結合モデルやC150Y の結合モデルにおいて、ZF の大きな構造変化が見られた。また、C150Y の非結合モデルではZF 自体は大きく構造を変えていないが、両方のZFでのRMSD は大きく増加することがあり、両ZFの位置関係が変化することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

筋疾患はタンパク質のアミノ酸変異と関係しており、特にFHL1遺伝子に変異が見られる場合がある。そのように重要なFHL1に関して、実際に症例が報告されている変異型のタンパク質に関して基礎的なシミュレーションを行うことは意義がある。本計算の結果により、実験研究者や医学の研究者に役立つ可能性がある。またFHL1はzinc fingerを持っており、他の同種のタンパク質の物性研究に役立つ可能性がある。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Molecular dynamics simulation of myopathy-related mutant FHL1 in water and analysis of structure stabilization2019

    • 著者名/発表者名
      H. Takeuchi, H. Okajima, H. Itoga, K. Nobuoka, H. Yamada, T. Miyakawa, R. Morikawa, Y. K. Hayashi, and M. Takasu
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 2186 ページ: 030012-030012

    • DOI

      10.1063/1.5137923

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Study for Wild-Type and C101F Mutant of LIM2 Domain in FHL12018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Hiroki、Okajima Hiroki、Yamada Hironao、Miyakawa Takeshi、Morikawa Ryota、Takasu Masako、Hayashi Yukiko K.
    • 雑誌名

      Proc. 8th Int. Conf BioSci, Biochem, Bioinf.

      巻: 8 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1145/3180382.3180386

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ジンクフィンガーを2つ持つ LIM2 ドメインの MD シミュレーションによる動的性質の解析2022

    • 著者名/発表者名
      中島 基邦, 野口 瑶, 山田 寛尚, 森河 良太, 高須 昌子, 林 由起子
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会, 2022/3/20~19, オンライン.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of Proteins Related to Myopathy2021

    • 著者名/発表者名
      Motokuni Nakajima, Yoh Noguchi, Hironao Yamada, Ryota Morikawa, Masako Takasu (presenter), Yukiko K. Hayashi
    • 学会等名
      Quantum Science Symposium, ICCMSE 2021, 2021.9, Crete, Greece, online.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular dynamics simulation for LIM2 domain mutants in FHL1 protein2021

    • 著者名/発表者名
      Motokuni Nakajima, Yoh Noguchi, Hironao Yamada, Ryota Morikawa, Masako Takasu, Yukiko K. Hayashi
    • 学会等名
      XXXII Conference on Computational Physics (CCP2021), 2021.8, online
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LIM2ドメインの亜鉛配位残基の変異による構造と動的性質の変化2021

    • 著者名/発表者名
      中島 基邦, 野口 瑶, 山田 寛尚, 森河 良太, 高須 昌子, 林 由起子
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会, 2021/09/20~23, オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛配位残基が変異したLIM2ドメインのMDシミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      中島 基邦, 野口 瑶, 山田 寛尚, 森河 良太, 高須 昌子, 林 由起子
    • 学会等名
      第35回分子シミュレーション討論会, 2021/11/29~12/1, オンライン.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] FHL1タンパク質におけるLIM2ドメイン変異体の動的な解析2021

    • 著者名/発表者名
      中島基邦, 野口瑶, 山田寛尚, 森河良太, 高須昌子, 林由起子
    • 学会等名
      日本物理学会、第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子シミュレーションによる筋疾患関連タンパク質FHL1の野生型とLIM2ドメインにおける変異型の構造とダイナミクスの解析2021

    • 著者名/発表者名
      川井俊祐, 野口瑶, 山田寛尚, 宮川毅, 森河良太, 高須昌子, 林由起子
    • 学会等名
      日本物理学会、第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子動力学シミュレーションで示す筋疾患関連タンパク質 FHL1 のダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      川井俊祐, 山田寛尚, 野口瑶、宮川毅 森河良太, 高須昌子, 林由起子
    • 学会等名
      第 34 回分子シミュレーション討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular dynamics simulation of myopathy-related mutant FHL1 in water and analysis of structure stabilization2019

    • 著者名/発表者名
      H. Takeuchi, H. Okajima, H. Itoga, K. Nobuoka, H. Yamada, T. Miyakawa, R. Morikawa, Y. K. Hayashi, and M. Takasu
    • 学会等名
      5th Computational Chemistry (CC) Symposium, ICCMSE 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 筋疾患関連タンパク質FHL1のLIM2ドメインにおける分子動力学シミュレーションと構造安定性の解析2019

    • 著者名/発表者名
      竹内裕紀, 岡嶋大樹, 山田寛尚, 宮川毅, 森河良太, 高須昌子, 林由起子
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋疾患関連タンパク質FHL1における分子動力学シミュレーションと構造安定性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      2.竹内裕紀, 岡嶋大樹, 糸賀響, 山田寛尚, 宮川毅, 森河良太, 高須昌子, 林由起子
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋疾患関連タンパク質FHL1における分子動力学シミュレーションと構造安定性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      4.竹内裕紀, 岡嶋大樹, 糸賀響, 山田寛尚, 宮川毅, 森河良太, 高須昌子, 林由起子
    • 学会等名
      第32回分子シミュレーション討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation Study for wild-type and C101F mutant of LIM2 domain in FHL12018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, H., Okajima, H., Yamada, H., Miyakawa, T., Morikawa, R., Takasu, M., Hayashi, K. Y.
    • 学会等名
      8th International Conference of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋疾患関連タンパク質FHL1のLIM2ドメインを中心とした野生型及び変異型における水溶液中での分子動力学シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      竹内裕紀, 岡嶋大樹, 山田寛尚, 宮川毅, 森河良太, 高須昌子, 林由起子
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋疾患に関連したタンパク質の分子動力学シミュレーションによる研究2017

    • 著者名/発表者名
      高須昌子, 岡嶋大樹, 山田寛尚, 宮川毅, 森河良太, 林由起子
    • 学会等名
      第6回医薬工3大学包括連携推進シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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