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タンパク質合成反応サイクルにおけるリボソームの構造変化メカニズム解析

研究課題

研究課題/領域番号 22570165
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

石田 恒  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60360418)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
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)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードリボソーム / 電子顕微鏡 / 分子動力学 / 伸長因子EF-G / tRNA 転位 / 分子動力学シミュレーション / 伸長因子EFG / tRNA転位 / 電子顕微鏡像 / チェット様運動 / ラチェット様運動 / 当てはめ / 立体構造構築
研究概要

X 線結晶解析により高分解能で解かれたリボソーム -mRNA-tRNA-EFG 複合体をタンパク質合成反応(tRNA 転位反応)前後の電子顕微鏡像にあてはめることで、その反応過程における構造変化メカニズムを解析した。その結果、リボソームのねじれ様運動、ヘッド回転運動、およびP/E-gate の開閉がtRNA 転位の自由エネルギー変化に重要な役割を果たしていることが明らかになった。さらには、EF-G タンパク質の外部運動および蝶つがい様(内部)運動がtRNA 転位反応を促進していることもわかった。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation System for structural analysis of biomolecules by high performance computing2011

    • 著者名/発表者名
      Ishida, H
    • 雑誌名

      Progress in Nuclear Science and Technology

      巻: 2 ページ: 470-476

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Free-energy landscape of tRNA translocation through ribosome revealed by electron microscopy density map and molecular dynamics simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Ishida, H and Matsumoto, A
    • 学会等名
      Biophysical society 57th annual meeting
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2013-02-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Energy landscape of translocation of tRNA molecules through ribosome revealed by electron microscopy density map and molecular dynamics simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Ishida
    • 学会等名
      Biophysical society 57th annual meeting
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of tRNA translocation revealed by electron microscopy density map and molecular dynamics simulations2012

    • 著者名/発表者名
      Ishida, H and Matsumoto, A
    • 学会等名
      Mini-Symposium on Modeling, Simulation and Function of Biomolecular Assemblies
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2012-11-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Free-energy landscape of translocation through ribosome analysed using MD simulations and cryo-EM density maps2012

    • 著者名/発表者名
      Ishida, H. and Matsumoto, A
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Free-energy landscape of translocation through ribosome analysed using MD simulations and cryo-EM density maps2012

    • 著者名/発表者名
      石田恒
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学シミュレーションプログラムSCUBAの開発とタンパク質-核酸複合体の大規模シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      石田恒
    • 学会等名
      第4回HPCI戦略プログラム合同研究交流会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Energy landscape of translocation of tRNA molecules through ribosome revealed by electron microscopy density map and molecular dynamics simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Ishida, H. and Matsumoto, A
    • 学会等名
      CECAM workshop on "Dynamics of protein-nucleic acid interactions : Integrating simulations with experiment"
    • 発表場所
      Switzerland, Zurich
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Energy landscape of translocation of tRNA molecules through ribosome revealed by electron microscopy density map and molecular dynamics simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Ishida, Atsushi Matsumoto
    • 学会等名
      CECAM workshop on "Dynamics of protein-nucleic acid interactions : Integrating simulations with experiment"
    • 発表場所
      ETHZ(Switzerland, Zurich)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ribosome dynamics and tRNA movement using electron microscopy density map and molecular dynamics simulations2011

    • 著者名/発表者名
      石田恒
    • 学会等名
      7^<th> Asian Biophysics Association Symposium & Annual Meeting of the Indian Biophysical Society
    • 発表場所
      New Delhi, India
    • 年月日
      2011-01-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation System for structural analysis of biomolecules by high performance computing2010

    • 著者名/発表者名
      石田恒
    • 学会等名
      Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications and Monte Carlo 2010 (SNA+MC2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of translocation of tRNA molecules through ribosome using electron microscopy density map and molecular dynamics simulations2010

    • 著者名/発表者名
      石田恒
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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