AlphaFoldと分子シミュレーションの統合による分子モーターの構造変化制御

• 研究領域: タンパク質機能のポテンシャルを解放する生成的デザイン学
• 研究課題/領域番号: 25H02299
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 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)
• 研究代表者: 岡崎 圭一 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), 計算科学研究センター, 准教授 (50792529)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 生体分子モーター / 分子シミュレーション / AlphaFold / 構造予測AI / ATP合成酵素

研究開始時の研究の概要

生体分子モーターは化学エネルギーを用いて一方向性の運動を行うが、それを可能にしているのは精緻かつダイナミックな構造変化である。この超多自由度の複雑な構造変化を理解し制御できれば、自然にはない動き方をする分子モーターを創出できる。本研究では、高精度構造予測AIであるAlphaFoldと分子動力学（MD）シミュレーションを統合したアプローチにより、構造変化を理解しさらに制御する変異を予測する。この手法を回転分子モーターである FoF1 ATP合成酵素に応用して、複数サブユニットからなる大規模複合体の階層的な構造変化制御を目指す。