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低分解能実験データに基づく蛋白質の動的構造モデリング

研究課題

研究課題/領域番号 19740257
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物物理・化学物理
研究機関東京大学

研究代表者

城地 保昌  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (30360415)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,750千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 450千円)
2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード生物物理 / 分子シミュレーション / 実験データ解析 / 蛋白質 / 立体構造ダイナミクス / 溶液散乱
研究概要

本研究は、計算機実験を援用して、溶液散乱データに含まれる蛋白質の動的構造情報を抽出することを目的とした。原子レベルの分子シミュレーション結果から、生体分子の中性子・X線溶液散乱データを計算し、通常の実験解析では無視される、原子揺らぎの情報が実験データに含まれていることが明らかになった。また、溶液中性子散乱データの解析から、蛋白質表面水の動的物性が、通常の水と異なることが明らかになった。溶液散乱データから、真の蛋白質構造情報を抽出するためには、揺らぎを考慮した新しい溶液散乱データ解析法が必要である。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Hydration affects both harmonic and anharmonic nature of protein dynamics2008

    • 著者名/発表者名
      H. Nakagawa, Y. Joti, A. Kitao, M. Kataoka
    • 雑誌名

      Biophys. J. 95

      ページ: 2916-2923

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration effect on low-frequency protein dynamics observed in simulated neutron scattering spectra2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, H. Nakagawa, M. Kataoka, A. Kitao
    • 雑誌名

      Biophys. J. 94

      ページ: 4435-4443

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration-dependent protein dynamics revealed by molecular dynamics simulation of crystalline Staphylococcal nuclease2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, H. Nakagawa, M. Kataoka, A. Kitao
    • 雑誌名

      Phys. Chem. B 112

      ページ: 3522-3528

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子シミュレーションと中性子散乱で探る蛋白質ダイナミクスの水和依存性2008

    • 著者名/発表者名
      城地保昌
    • 雑誌名

      日本生物物理学会誌 48

      ページ: 342-344

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非弾性散乱の生物への応用について2008

    • 著者名/発表者名
      城地保昌, 中迫雅由, 難波啓一
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌 50

      ページ: 78-82

    • NAID

      10021085479

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration effects on low-frequency protein dynamics observed in simulated neutron scattering spectra2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, et.al.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 94

      ページ: 4435-4443

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration affects both harmonic and anharmonic nature of protein dynamics2008

    • 著者名/発表者名
      H. Nakagawa, et.al.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 95

      ページ: 2916-2923

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子シミュレーションと中性子散乱で探る蛋白質ダイナミクスの水和依存性2008

    • 著者名/発表者名
      城地保昌
    • 雑誌名

      日本生物物理学会誌,「生物物理」 48

      ページ: 342-344

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非弾性散乱の生物への応用について2008

    • 著者名/発表者名
      城地 保昌, 中迫 雅由, 難波 啓一
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌 50

      ページ: 78-82

    • NAID

      10021085479

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration-dependent protein dynamics revealed by molecular dynamics simulation of crystalline Staphylococcal nuclease2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, H. Nakagawa, M. Kataoka and A. Kitao
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 112

      ページ: 3522-3528

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration effect on low-frequency protein dynamics observed in simulated neutron scattering spectra2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, H. Nakagawa, M. Kataoka and A. Kitao
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 94(In press)(掲載確定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Gaussian behavior of elastic incoherent neutron scattering profiles of proteins studied by molecular dynamics simulation2007

    • 著者名/発表者名
      A. Tokuhisa, Y. Joti, H. Nakagawa, A. Kitao, M. Kataoka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E 75

      ページ: 41912-41912

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Gaussian behavior of elastic incoherent neutron scattering profiles of proteins studied by molecular dynamics simulation2007

    • 著者名/発表者名
      Tokuhisa, A., Joti, Y., Nakagawa, H., Kitao, A., & Kataoka, M.
    • 雑誌名

      Physical Review E 75

      ページ: 41912-41912

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dynamics of Protein Hydration Water Studied from the Simulated Coherent Neutron Scattering Spectra2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, H. Nakagawa, M. Kataoka, A. Kitao
    • 学会等名
      特定領域研究「水と生体分子」成果取りまとめ公開シンポジウム&新学術領域研究「揺らぎと生体機能」第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 年月日
      2009-03-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of Protein Hydration Water Studied from the Simulated Coherent Neutron Scattering Snectra2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, et.al.
    • 学会等名
      新学術領域研究「揺らぎと生体機能」第2回公開シンポジウム&平成19年度終了特定領域研究「水と生体分子」成果取りまとめ公開シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎コンラァレンスセンタ
    • 年月日
      2009-03-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学計算と溶液散乱の組み合わせで探る蛋白質の立体構造変化, 分子シミュレーションと溶液散乱で探る蛋白質の立体構造変化2009

    • 著者名/発表者名
      城地保昌, 北尾彰朗
    • 学会等名
      次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 年月日
      2009-03-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 分子動力学計算と溶液散乱の組み合わせで探る蛋白質の立体構造変化2009

    • 著者名/発表者名
      城地保昌、他
    • 学会等名
      次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンタ
    • 年月日
      2009-03-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 分子シミュレーションと溶液散乱で探る蛋白質の立体構造変化2008

    • 著者名/発表者名
      城地保昌, 北尾彰朗
    • 学会等名
      第46回生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 分子シミュレーションと中性子干渉性散乱による蛋白質表面における水の集団運動の観察2008

    • 著者名/発表者名
      城地保昌, 中川洋, 片岡幹雄, 北尾彰朗
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 分子シミュレーションと溶液散乱で探る蛋白質の立体構造変化2008

    • 著者名/発表者名
      城地保昌, 北尾彰朗
    • 学会等名
      第8回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Molecular simulation study to examine the possibility of detecting protein conformational motions by coherent neutron scattering2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, A. Kitao
    • 学会等名
      The 1st International Conference of the Grand Challenge to Next-Generation Integrated Nanoscience
    • 発表場所
      国際研究交流大学村
    • 年月日
      2008-06-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 分子シミュレーションと溶液散乱で探る蛋白質の立体構造変化2008

    • 著者名/発表者名
      城地保昌, 北尾彰朗
    • 学会等名
      次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 年月日
      2008-03-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Hydration effects on protein dynamics studied by molecular dynamics simulation of a crystalline protein2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, H. Nakagawa, M. Kataoka, A. Kitao
    • 学会等名
      5^<th> Open Workshop for "Chemistry of Biological Processes Created by Water and Biomolecules
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2008-01-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydration effects on protein dynamics studied by molecular dynamics simulation of a crystalline protein2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti, H. Nakagawa, M. Kataoka and A. Kitao
    • 学会等名
      5th Open Workshop for "Chemistry of Biological Processes Created by Water and Biomolecules"
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2008-01-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 分子シミュレーションと中性子散乱で探る蛋白質の協奏的運動2007

    • 著者名/発表者名
      城地保昌, 北尾彰朗
    • 学会等名
      第45回生物物理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-21
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-08-19  

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