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生体分子機能を促進する分子クラウディング効果の微視的解明

研究課題

研究課題/領域番号 22750015
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物理化学
研究機関青山学院大学

研究代表者

優 乙石  青山学院大学, 理工学部, 助教 (90402544)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード分子クラウディング / 分子動力学 / 蛋白質 / 自由エネルギー / オスモライト / TMAO / 水和 / 生物物理 / ハイパフォーマンスコンピューティング
研究概要

細胞質内の混み合った溶液環境(分子クラウディング)を、深海魚細胞中に存在する浸透圧調節物質 TMAO を用いてモデリングした。クラウディング溶液中の蛋白質熱力学量(部分モル体積や移相自由エネルギー)を、分子動力学シミュレーションから得られる溶媒原子配置情報とカークウッド‐バフ (KB) 積分法を組み合わせて計算する手法を開発した。 KB 積分を時空間分解することで、 熱力学量の総量だけではなく、 その時間依存性 (ダイナミクス)や 3 次元的な分布を明らかにした。これにより、分子クラウディング効果の微視的描像が得られた。

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

    (22件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Spatio-Temporal Characteristics of Transfer Free Energy of Apomyoglobin into the Crowding Condition with Trimethylamine N-oxide: A Study with Three Types of the Kirkwood-Buff Integral2012

    • 著者名/発表者名
      Isseki Yu*, Kyoko Nakada, Masataka Nagaoka
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 116 ページ: 4080-4088

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatio-Temporal Characteristics of the Transfer Free Energy of Apomyoglobin into the Molecular Crowding Condition with Trimethylamine N-oxide : A Study with Three Types of the Kirkwood-Buff Integral2012

    • 著者名/発表者名
      Isseki Yu, Nakada Kyoko, Nagaoka Masataka
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 116 号: 13 ページ: 4080-4088

    • DOI

      10.1021/jp300380p

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Hydrostatic Pressure on Dynamics and Spatial Distribution of Protein Partial Molar Volume: Time-Resolved Surficial Kirkwood-Buff Approach2010

    • 著者名/発表者名
      Isseki Yu*, Masayoshi Takayanagi, Masataka Nagaoka
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 114 ページ: 12392-12397

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Hydrostatic Pressure on Dynamics and Spatial Distribution of Protein Partial Molar Volume : Time-Resolved Surficial Kirkwood-Buff Approach2010

    • 著者名/発表者名
      優乙石, 田崎智大, 中田恭子, 長岡正隆
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 114 ページ: 12392-12397

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トリメチルアミン N-オキシドで模倣した細胞質環境へのアポミオグロビン移相自由エネルギー:カークウッド‐バフ積分法による時空間解析2012

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      日本化学会第92 春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] トリメチルアミンN-オキシドで模倣した細胞質環境へのアポミオグロビン移相自由エネルギー:カークウッド-バフ積分法による時空間解析2012

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] TMAO 添加による蛋白質溶媒和自由エネルギー変化の微視的解明: 3 次元カークウッド-バフ積分法によるマッピング解析2012

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      第26回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Three-dimensional Imaging of the Protein Transfer Free Energy into the Molecular Crowding Condition with TMAO2012

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      第50回生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 蛋白質移相自由エネルギーの空間分布に与える溶質表面特性の影響:オスモライトによる分子クラウディング環境下の場合2012

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] カークウッド‐バフ積分法による蛋白質移相自由エネルギーの 計算と映像化: 分子クラウディング環境の微視的理解に向けて2012

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      第15回理論化学討論会
    • 発表場所
      仙台市福祉プラザ
    • 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] 蛋白質移相自由エネルギーの空間分布に与える溶質表面特性の影響:オスモライトによる分子クラウディング環境下の場合2012

    • 著者名/発表者名
      優 乙石
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会 東京大学
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional Imaging of the Protein Transfer Free Energy into the Molecular Crowding Condition with TMAO2012

    • 著者名/発表者名
      優 乙石
    • 学会等名
      第50回生物物理学会年会 名古屋市 名古屋大学
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] TMAO添加による蛋白質溶媒和自由エネルギー変化の微視的解明: 3次元カークウッド-バフ積分法によるマッピング解析2012

    • 著者名/発表者名
      優 乙石
    • 学会等名
      第26回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高静水圧が及ぼすアポミオグロビンの遠位水和体積変化:分子動力学法と連携するカークウッド‐バフ積分法による考察2011

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      分子科学討論会 2011
    • 発表場所
      札幌市 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 高静水圧が及ぼすアポミオグロビンの遠位水和体積変化:分子動力学法と連携するカークウッド-バフ積分法による考察2011

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      分子科学討論会2011
    • 発表場所
      札幌市札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] High Pressure-Induced Hydration Volume Change around the Protein:Kirkwood-Buff Approach combined with Molecular Dynamics Simulation2011

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      第49回生物物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] High Pressure-Induced Hydration Volume Change around the Protein : Kirkwood-Buff Approach combined with Molecular Dynamics Simulation2011

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      第49回生物物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 補償溶質エクトインによる蛋白質構造安定化の分子機構:分子動力学シミュレーション法による微視的理解2010

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      11回極限環境生物学会年会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Dynamics Picture of Protein Partial Molar Volume Reduction under High Hydrostatic Pressure:Time-Resolved Kirkwood-Buff Approach2010

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      生物物理学会48回年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Molecular Dynamics Picture of Protein Partial Molar Volume Reduction under High Hydrostatic Pressure : Time-Resolved Kirkwood-Buff Approach2010

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      生物物理学会48回年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アポミオグロビン部分モル体積のダイナミクスおよび空間分布に及ぼす高静水圧の影響:時間分解カークウッド-バフ積分法による考察2010

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      分子科学討論会 2010
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] アポミオグロビン部分モル体積のダイナミクスおよび空間分布に及ぼす高静水圧の影響:時間分解カークウッド-バフ積分法による考察2010

    • 著者名/発表者名
      優乙石、中田恭子、長岡正隆
    • 学会等名
      分子科学討論会2010
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2010-09-14
    • 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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