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糖鎖立体構造の網羅的モデリングとデー タベース開発

研究課題

研究課題/領域番号 25330358
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

李 秀栄  国立研究開発法人理化学研究所, 杉田理論分子科学研究室, 研究員 (50390670)

連携研究者 杉田 有治  国立研究開発法人理化学研究所, 杉田理論分子科学研究室, 主任研究員 (80311190)
山口 芳樹  国立研究開発法人理化学研究所, 糖鎖構造生物学研究チーム, チームリーダー (90323451)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード分子動力学計算 / レプリカ交換法 / N型糖鎖 / イオンモビリティー質量スペクトル / 衝突断面積 / 立体構造予測
研究成果の概要

細胞表面には様々な糖鎖があり、とりわけ機能や疾患に特徴的な糖鎖を突き止めることは創薬の重要課題である。しかし、核酸やアミノ酸に比べて遥かに複雑な糖鎖構造を正確に決めるのは難しい。本研究では、これまで見分けることが出来なかった構造異性体を分離するイオン移動度質量分析法に着目し、分子動力学計算から実験データを予測する方法を開発した。10種類のピリジルアミノ化糖鎖に対して実験と良く一致する結果が得られ、フォールディング構造の違いで糖鎖異性体が分離されることを示した。今後、糖鎖構造の高速スクリーニングに向けて、データベース化を進める予定である。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Dynamics and Interactions of OmpF and LPS: Influence on Pore Accessibility and Ion Permeability.2016

    • 著者名/発表者名
      Dhilon S. Patel, Suyong Re, Emilia L. Wu, Yifei Qi, Phillip E. Klebba, Goran Widmalm, Min Sun Yeom, Yuji Sugita and Wonpil Im
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 110 号: 4 ページ: 930-938

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2016.01.002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] REIN: Replica-Exchange INterface for Simulating Protein Dynamics and Function2015

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Miyashita, Suyong Re, Yuji Sugita
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Chemistry

      巻: 115 号: 5 ページ: 325-332

    • DOI

      10.1002/qua.24785

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mosaic of water orientation structures at a neutral zwitterion lipid/water interface revealed by molecular dynamics simulations2014

    • 著者名/発表者名
      Syong RE, Wataru NISHIMA, Tahei TAHARA and Yuji SUGITA
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 5 号: 24 ページ: 4343-4348

    • DOI

      10.1021/jz502299m

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CHARMM Force-fields with Modified Polyphosphate Parameters Allow Stable Simulation of the ATP-Bound Structure of Ca2+-ATPase2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Komuro, Suyong Re, Chigusa Kobayashi, Eiro Muneyuki and Yuji Sugita
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Theory and Computation

      巻: 10 号: 9 ページ: 4133-4142

    • DOI

      10.1021/ct5004143

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 理研・糖鎖インフォマティクス若手の会合同セミナー開催報告2014

    • 著者名/発表者名
      Suyong Re
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 26 号: 149 ページ: 71-72

    • DOI

      10.4052/tigg.26.71

    • NAID

      130004841384

    • ISSN
      0915-7352, 1883-2113
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 構造から機能へ:糖鎖科学における計算化学の挑戦2015

    • 著者名/発表者名
      李秀栄
    • 学会等名
      第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantitative functional analysis of membranes and membrane proteins using molecular dynamics simulation.2015

    • 著者名/発表者名
      Suyong Re
    • 学会等名
      第2回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題成果報告会
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都、江東区)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Modeling the MAPK/ERK pathway under crowding environment by the combined multi-scale simulations.2015

    • 著者名/発表者名
      Suyong Re, Po-Hung Wang, Isseki Yu, and Yuji Sugita
    • 学会等名
      Supercomputational Life Science 2015 (SCLS2015)
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydration structure at ceramide/water interface: A molecular dynamics simulation study.2015

    • 著者名/発表者名
      Suyong Re, Wataru Nishima, Tahei Tahara, Yuji Sugita
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県、金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学シミュレーションによるN型糖鎖衝突断 面積の計算2015

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、渡部茂久、二島渉、宗行英朗、山口芳樹、杉田有治
    • 学会等名
      第34回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      東京大学安田講堂(東京)
    • 年月日
      2015-07-31 – 2015-08-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] レプリカ交換分子動力学計算による糖鎖イオン移動度質量スペクトルの予測2015

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、渡部茂久、二島渉、宗行英朗、山口芳樹、杉田有治
    • 学会等名
      第1回理化学研究所・産業技術総合研究所共同シンポジウム「ビッグデータとビッグシミュレーションによる生命医科学の未来」
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(東京都、江東区)
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 生体外膜ポーリンOmpFの全原子モデリング2015

    • 著者名/発表者名
      李秀栄
    • 学会等名
      「分子システム研究」第4回春合宿
    • 発表場所
      ラフォーレ倶楽部(静岡県、伊東市)
    • 年月日
      2015-05-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A mosaic of water orientation structures at a neutral zwitterion lipid/water interface revealed by molecular dynamics simulations.2014

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、二島渉、田原太平、杉田有治
    • 学会等名
      5th AICS International Symposium
    • 発表場所
      理化学研究所計算科学研究機構(神戸)
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Structure and orientation of hydrating water molecules at phospholipid/water interface revealed by molecular dynamics simulation.2014

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、二島渉、田原太平、杉田有治
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] レプリカ交換分子動力学計算を用いた糖鎖イオンモビリティー質量スペクトルの予測2014

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、渡部茂久、二島渉、山口芳樹、杉田有治
    • 学会等名
      第33回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学豊田講堂(名古屋)
    • 年月日
      2014-08-10 – 2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子動力学計算を用いた生体分子システムの動的構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      李秀栄
    • 学会等名
      「分子システム研究」第3回春合宿
    • 発表場所
      かんぽの宿彦根(滋賀)
    • 年月日
      2014-04-24 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] REMD-based prediction of structure and function of glycans2014

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、二島渉、渡部茂久、杉田有治
    • 学会等名
      新学術領域「動的秩序と機能」第2回国際シンポジウム
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular dynamics simulations of glycans: Prediction of IM-MS spectra2014

    • 著者名/発表者名
      李秀栄
    • 学会等名
      理研・糖鎖インフォマティクス若手の会合同セミナー
    • 発表場所
      理化学研究所(埼玉)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 計算機を用いた糖鎖立体構造予測~現状と展望2014

    • 著者名/発表者名
      李秀栄
    • 学会等名
      第3回コンビナトリアル科学研究推進体セミナー「糖鎖の構造と機能のシンポジウム」
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖鎖の化学シフト計算と立体構造予測への応用2013

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、山口芳樹、杉田有治
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Revised CHARMM carbohydrate force field for improved description of conformational diversity of N-glycans2013

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、渡部茂久、二島渉、杉田有治
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] レプリカ交換分子動力学計算によるPA化糖鎖の立体構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      渡部茂久、李秀栄、宗行英朗、杉田有治
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Prediction of Structure and Dynamics of Glycans from Molecular Dynamics Simulations.2013

    • 著者名/発表者名
      李秀栄、二島渉、渡部茂久、杉田有治
    • 学会等名
      3rd International Conference on Molecular Simulation (ICMS2013)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Conformational analysis of PA-glycans by replica-exchange molecular dynamics simulation.2013

    • 著者名/発表者名
      渡部茂久、李秀栄、二島渉、宗行英朗、杉田有治
    • 学会等名
      3rd International Conference on Molecular Simulation (ICMS2013)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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