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生体分子の構造変化に伴う状態遷移ダイナミックスの解析手法の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 23655020
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関分子科学研究所

研究代表者

斉藤 真司  分子科学研究所, 理論・計算分子科学研究領域, 教授 (70262847)

連携研究者 桑島 邦博  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (70091444)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012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)
2011年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード理論化学 / 凝縮系動力学 / タンパク質 / カルシウム結合リゾチーム / unfolding経路 / 分子動力学シミュレーション / 構造変化 / Adenylate kinase / 粗視化シミュレーション / 生体分子 / 状態変化
研究概要

Canine Milk Lysozyme(CML)はカルシウム結合リゾチームファミリーに属するタンパク質であり、同じカルシウム結合リゾチームファミリーに属するα-lactalbumin(α-LA)と高い相同性をもつ。最近の実験により、CML のunfolding 経路はヤギα-LA(GLA)の経路とは異なるこ とが明らかにされた。そこで、我々はCML とGLA の分子動力学計算を行い、これらのタンパク 質のunfolding 経路の違いの起源を解析した。今回の結果から、CML とGLA の局所的な相互作 用の有無がunfold 経路の違いを生み出していることを明らかにした。また、高次非線形分光法 のアイディアに基づくタンパク質などの構造揺らぎを解析手法について検討を進めた。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 図書 (8件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Frequency dependence of specific heat in supercooled liquid water and emergence of correlated dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, Ohmine, and B. Bagchi
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 138 ページ: 94503-94503

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular origin of the difference in the HOH bend of the IR spectra between liquid water and ice2013

    • 著者名/発表者名
      S. Imoto, S. S. Xantheas, and S. Saito
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 138 ページ: 54506-54506

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical and experimental studies on vibrational energy relaxation of the CO stretching mode of acetone in alcohol solutions2013

    • 著者名/発表者名
      M. Higashi, S. Hirai, M. Banno, K. Ohta, S. Saito, and K. Tominaga
    • 雑誌名

      Phys. Chem. B

      巻: 117 ページ: 4723-4731

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Length and Time Scales of Dynamic Heterogeneities in Model Glass-Forming Liquids : A Systematic Analysis of Multi-Point and Multi-Time Correlations2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kim and S. Saito,
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys., Special Topic: Glass Transition

      巻: 138

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluctuations and Relaxation Dynamics of Liquid Water Revealed by Linear and Nonlinear Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yagasaki and S. Saito
    • 雑誌名

      Annu. Rev. Phys. Chem

      巻: 64 ページ: 55-75

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency dependence of specific heat in supercooled liquid water and emergence of correlated dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, I. Ohmine, B. Bagchi
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 138 号: 9 ページ: 94503-94503

    • DOI

      10.1063/1.4793555

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular origin of the difference in the HOH bend of the IR spectra between liquid water and ice2013

    • 著者名/発表者名
      S. Imoto, S. Xantheas, S. Saito
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 138 号: 5 ページ: 54506-54506

    • DOI

      10.1063/1.4789951

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical and Experimental Studies on Vibrational Energy Relaxation of the CO Stretching Mode of Acetone in Alcohol Solutions2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi, Satori Hirai, Motohiro Banno, Kaoru Ohta, Shinji Saito, Keisuke Tominaga
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 117(印刷中) 号: 16 ページ: 4723-4731

    • DOI

      10.1021/jp310621p

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Length and Time Scales of Dynamic Heterogeneities in Model Glass-Forming Liquids: A Systematic Analysis of Multi-Point and Multi-Time Correlations2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kim S. Saito
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 138 号: 12 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1063/1.4769256

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluctuations and Relaxation Dynamics of Liquid Water Revealed by Linear and Nonlinear Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yagasaki, S. Saito
    • 雑誌名

      Annu. Rev. Phys. Chem.

      巻: 64 号: 1 ページ: 55-75

    • DOI

      10.1146/annurev-physchem-040412-110150

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy Relaxation of Intermolecular Motions in Supercooled Water and Ice : A Molecular Dynamics Study2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yagasaki and S. Saito
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 135 ページ: 244511-244511

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insights in Quantum Dynamical Effects in the Infrared Spectroscopy of Liquid Water from a Semiclassical Study with an Ab Initio-Based Flexible and Polarizable Force Field2011

    • 著者名/発表者名
      J. Liu, W. H. Miller, G. S. Fanourgakis, S. S. Xantheas, S. Imoto, and S. Saito
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 135 ページ: 244503-14

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Simulation of Excited-State Intramolecular Proton Transfer and Vibrational Coherence of 10-Hydroxy benzo[h]quinoline in Solution2011

    • 著者名/発表者名
      M. Higashi and S. Saito
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Letters

      巻: 2 ページ: 2366-2371

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Method for Analyzing Energy Relaxation in Condensed Phases Using Nonequilibrium Molecular Dynamics Simulations : Application to the Energy Relaxation of Intermolecular Motions in Liquid Water2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yagasaki and S. Saito
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 134 ページ: 184503-9

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水の揺らぎと反応2011

    • 著者名/発表者名
      大峯 巖、斉藤真司
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 64 ページ: 532-533

    • NAID

      10029282422

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ミクロな水の性質:揺らぎ、相転移、反応2011

    • 著者名/発表者名
      大峯 巖、斉藤真司、松本正和
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 80 ページ: 853-861

    • NAID

      10029623033

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamics of Liquid and Supercooled Water2012

    • 著者名/発表者名
      S. Saito
    • 学会等名
      Indo-Japan Bilateral Collaboration Seminar
    • 発表場所
      Hyderabad, India
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Relaxation and Fluctuation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Saito
    • 学会等名
      244th American Chemical Society National Meeting and Exposition
    • 発表場所
      Philadelphia(USA)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Reaction, Fluctuation, and Relaxation in Liquids, Marie Curie IRSES meeting2012

    • 著者名/発表者名
      S. Saito
    • 学会等名
      1st International Workshop on Computer Simulations of Thermally Excited Molecules and Materials by First Principles
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of liquid water: Energy relaxation and fluctuation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Saito
    • 学会等名
      4th Japan-Korea Seminar on "Biomolecular Sciences: Experiments and Simulations
    • 発表場所
      Nara
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of Liquid and Supercooled Water2012

    • 著者名/発表者名
      S. Saito
    • 学会等名
      Indo-Japan Bilateral Collaborative Seminar
    • 発表場所
      Hyderabad, India
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of liquid water: Energy relaxations and fluctuations2012

    • 著者名/発表者名
      S. Saito
    • 学会等名
      244th Amer. Chem. Soc. National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 凝縮系ダイナミックス2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤真司
    • 学会等名
      日本化学会春季年会「高次分子システムのための分子科学:実験と理論の挑戦」(招待講演)
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 水の多次元分光法の理論計算-揺らぎ、緩和、物性-2011

    • 著者名/発表者名
      S. Saito
    • 学会等名
      テラヘルツ分光法の最先端V、日本分光学会テラヘルツ分光部会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(Yokohama)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 凝縮系ダイナミックス -超高速ダイナミックスから熱力学的性質の起源まで-2011

    • 著者名/発表者名
      斉藤真司
    • 学会等名
      分子研研究会(招待講演)
    • 発表場所
      分子科学研究所(愛知県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] GTP結合タンパク質Rasの揺らぎと反応サイクルに関する理論的研究2011

    • 著者名/発表者名
      小林千草、斉藤真司
    • 学会等名
      日本化学会化学系学協会東北大会(招待講演)
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] Solvation Dynamics of Vibrational State in Hydrogen-bonding Solvents: Vibrational Frequency Fluctuation Studied by Three-Pulse Infrared Photon Echo Method in"Ultrafast Infrared Vibrational Spectroscopy"2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ohta, J. Tayama, S. Saito, and K. Tominaga
    • 出版者
      CRC
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] Solvation Dynamics of Vibrational State in Hydrogen-bonding Solvents Vibrational Frequency Fluctuation Studied by Three-Pulse Infrared Photon Echo Method in “Ultrafast Infrared Vibrational Spectroscopy”2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ohta, J. Tayama, S. Saito, K. Tominaga
    • 出版者
      CRC press
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 二次元赤外分光法の理論および水の分子間ダイナミックスの解析2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤真司
    • 出版者
      日本赤外線学会
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] 凝縮系の揺らぎ、緩和と分光法 (CSJ カレントレビュー 08 巨大分子系の計算化学)2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤真司
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] 凝縮系の揺らぎ、緩和と分光法 (書名は、CSJカレントレビュー 08 巨大分子系の計算化学)2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤真司
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 二次元赤外分光法の理論および水の分子間ダイナミックスの解析2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤真司
    • 出版者
      日本赤外線学会誌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] ミクロな水の性質:揺らぎ、相転移、反応,応用物理 802011

    • 著者名/発表者名
      大峯 巖、斉藤真司、松本正和
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] 水の揺らぎと反応、化学と工業 642011

    • 著者名/発表者名
      大峯 巖、斉藤真司
    • 総ページ数
      532
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://dyna.ims.ac.jp/shinji/NewHP_Group/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] http://dyna.ims.ac.jp/shinji/NewHP_Group/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://dyna.ims.ac.jp/shinji/

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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