| 研究課題/領域番号 |
26410002
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
庄司 光男 筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (00593550)
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| 連携研究者 |
林 秀行 大阪医科大学, 医学部, 教授 (00183913)
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| 研究協力者 |
氏家 譲 筑波大学, 数理物質系
田中 弥 筑波大学, 数理物質系
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | トレオニン合成酵素 / 反応機構 / 生成物支援機構 / QM/MM / molecular dynamics / 自由エネルギー / スパコン / 反応制御 / 反応制御機構 / 副反応経路 / molecular dynamics (MD) / スーパーコンピュータ / 量子古典混合計算 / 酵素反応 |
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| 研究成果の概要 |
量子古典混合計算法と古典分子動力学法(CMD)を用いて、トレオニン合成酵素(ThrS)の化学反応について理論解明した。スパコンを利用することで、長時間(3 micro sec)CMDを実行し、反応選択性に重要な蛋白質・基質相互作用と自由エネルギー変化を十分な精度で求めた。特に、反応中間体ごとに活性中心(PLP, 水, アミノ酸側鎖)の安定コンフォメーションが変化した。さらに、生成物支援機構に重要な陰イオンが構造保持を担っている事を明らかにした。それにより、ThrSでは各反応に適した構造を取るように精密に構造制御がなされていることが示された。この仕組みは他の酵素や機能改変にも有益な示唆を与える。
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