分子動力学計算による蛋白質水和水の水素結合組換えメカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 23740321
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 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: 米谷 佳晃 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 (80399419)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 水 / 水素結合 / 生体分子 / 蛋白質 / 核酸 / 分子動力学 / タンパク質 / 分子動力学計算

研究概要

分子動力学計算により生体分子水和水の水素結合の組換えメカニズムを原子レベルで捉えた。水分子の2つの水素原子がそれぞれ生体分子の異なるアクセプタ原子と水素結合している際、まれに別の水分子が近づいてくる。この水分子が同時に同じ場所に水素結合を作ると、水素結合の組換えが進む。組換え速度は、水和サイトの構造揺らぎによって決まる。さらに統一的な記述を得るには、生体分子表面の形状と電気的性質も含めた解析が必要となる。

研究成果

• [雑誌論文] What determines water-bridge lifetimes at the surface of DNA? Insight from systematic molecular dynamics analysis of water kinetics for various DNA sequences (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yonetani, H. Kono
  • 雑誌名: Biophysical Chemistry 巻: vol. 160 ページ: 54-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体分子表面の水分子のライフタイムはどのようにして決まるのか (2012)
  • 著者名/発表者名: 米谷佳晃、河野秀俊
  • 雑誌名: アンサンブル 巻: vol. 14 ページ: 182-186
• [雑誌論文] 生体分子表面の水分子の滞在時間はどのようにして決まるのか (2012)
  • 著者名/発表者名: 米谷佳晃, 河野秀俊,
  • 雑誌名: 分子シミュレーション研究会会誌アンサンブル 巻: 14 ページ: 182-186
  • NAID: 40019488224
• [学会発表] 計算機シミュレーションで探るDNAと水和水の塩基配列依存ダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 米谷佳晃、中川洋、河野秀俊
  • 学会等名: 中性子散乱連携研究会
  • 発表場所: 京都大学東京オフィス(東京都港区)(招待講演)
  • 年月日: 2013-03-14
• [学会発表] What determines water-bridge lifetimes at the surface of biomolecules? (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yonetani, H. Kono
  • 学会等名: Berkeley Mini Statistical Mechanics Meeting,
  • 発表場所: カリフォルニア大学バークレー(米国)
  • 年月日: 2012-01-13
• [学会発表] What determines water-bridge lifetimes at the surface of biomolecules? (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yonetani, H. Kono
  • 学会等名: Berkeley Mini Statistical Mechanics Meeting
  • 発表場所: カリフォルニア大学バークレー（米国）
• [学会発表] 生体分子表面における水分子のライフタイムを決める要素について (2011)
  • 著者名/発表者名: 米谷佳晃、河野秀俊
  • 学会等名: 第25回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京)
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] 生体高分子表面における水分子のライフタイムを決める要素について (2011)
  • 著者名/発表者名: 米谷佳晃、河野秀俊
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学(姫路)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 生体高分子表面における水分子の滞在時間を決める要素について (2011)
  • 著者名/発表者名: 米谷佳晃、河野秀俊
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学（姫路）
• [学会発表] 生体分子表面における水分子の滞在時間を決める要素について (2011)
  • 著者名/発表者名: 米谷佳晃、河野秀俊
  • 学会等名: 第25回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京）
• [学会発表] 計算機シミュレーションで探るＤＮＡと水和水の塩基配列依存ダイナミクス
  • 著者名/発表者名: 米谷佳晃, 中川洋, 河野秀俊
  • 学会等名: 中性子散乱連携研究会
  • 発表場所: 京都大学東京オフィス（東京都港区）
  • 招待講演