| 研究課題/領域番号 |
19K05378
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 北陸大学 (2020-2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2019) |
|---|
研究代表者 |
齋藤 大明 北陸大学, 薬学部, 准教授 (40506820)
|
|---|
| 研究分担者 |
中尾 裕之 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (00805020)
森下 徹也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10392672)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
|
|---|
| キーワード | 分子シミュレーション / 分子動力学法 / 脂質フリップ / 膜貫通ペプチド / 脂質二重層膜 / 自由エネルギー / ペプチド |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では分子シミュレーション技術を駆使することによってMペプチドによる脂質フリップ誘起の分子メカニズムを解明する.脂質フリップを誘起するペプチドや脂質の動的構造や相互作用，脂質フリップ能を分子シミュレーションを用いて具体的に明らかにする.またTMペプチドの長さやアミノ酸配列を系統的に変化させた系のシミュレーションを実施し，得られた計算データを集積・解析することによって脂質フリップを誘起するペプチドの新たな分子設計指針を与える.研究は実験研究者の協力の元で行い，計算方法・モデルの有効性についても検証する.最終的に計算によって設計・最適化された新規TMペプチドの合成・評価実験も行う.
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，ペプチド二量体の中央にGlu残基を複数導入した膜貫通ペプチドの分子動力学（MD）シミュレーションを実行し、ペプチドの膜内における特徴的な構造の振る舞いを詳細に解析し、スクランブラーゼ活性に与える影響について考察した。MDシミュレーションの間、二量体構造を保持し続け、ペプチドの配向角度やペプチド間の角度も制限されていた。また、ペプチド間のGluやTrp残基間で得意的な相互作用が生じていることが示された。観測された特性は他の活性が強いモデルペプチドでも観測されたことから、ペプチドの二量体形成の保持がスクランブラーゼ活性における重要因子であることが示唆された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
膜貫通（TM）ペプチドの導入によって、脂質フリップが促進されることが発見され以来、実験・理論共に大きな注目が集まっている。しかしながら、TMペプチドによる脂質フリップの研究は実験観測の難しさから十分な研究がされていない現状にあり、脂質フリップ誘起の分子メカニズム解明の学術的意義は大きい。また、ドラッグデリバリー材料として期待される脂質ベシクルは、脂質膜を構成する分子組成や形状が機能決定のための重要因子となる。TMペプチドはこれら要素を調整、決定するための構成分子として期待されており、脂質フリップを促進するTMペプチドの分子設計技術の確立は薬学・医療分野においても重要課題である。
|
