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タンパク質物性から振動の理論生物学へ

公募研究

研究領域生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現
研究課題/領域番号 26102520
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

笹井 理生  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30178628)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードアロステリック転移 / 概日周期 / 1分子運動論 / 反応システム理論 / 1分子運動論
研究実績の概要

本研究は、タンパク質のアロステリック構造転移の転移経路と自由エネルギーランドスケープを計算する新しい方法を開発し、その成果をタンパク質間相互作用のシステム生物学と結び付け、分子から細胞機能への融合分野を開拓することを目的としている。このため、27年度は以下のテーマに取り組んだ。
その1つは、タンパク質アロステリック転移を表現する自己無撞着な粗視化モデル(カメレオンモデル)の開発である。カメレオンモデルをNtrCに適用し、遷移状態で構造の乱れがおきる様子を計算で示した。
もう1つは、KaiABC系の1分子レベルのモデルである。27年度に明らかになった、生化学的実験データ、原子間力顕微鏡観測データ、構造データをもとに26年度までに構築した1分子モデルを再検討し、合理的なモデルに向けて整備を行った。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] State University of New York(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Importance of consensus region of multiple-ligand templates in a virtual screening method2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Okuno, Koya Kato, Shintaro Minami, Tomoki P. Terada, Masaki Sasai, and George Chikenji
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 未定

    • NAID

      130005165373

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiple coupled landscapes and non-diabatic dynamics with applications to self activating genes2015

    • 著者名/発表者名
      Cong Chen, Kun Zhang, Haidong Feng, Masaki Sasai and Jin Wang
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 17 号: 43 ページ: 29036-29044

    • DOI

      10.1039/c5cp04780c

    • 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] Effects of collective histone state dynamics on epigenetic landscape and kinetics of cell reprogramming2015

    • 著者名/発表者名
      S. S. Ashwin and Masaki Sasai
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep16746

    • NAID

      120005822508

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coupling of Lever Arm Swing and Biased Brownian Motion in Actomyosin2014

    • 著者名/発表者名
      Nie, QM., Togashi, A., Sasaki, TN., Takano, M., Sasai, M., Terada, TP
    • 雑誌名

      PLoS Comput Biol

      巻: 10 号: 4 ページ: e1003552-e1003552

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1003552

    • NAID

      120005476003

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Folding pathway of a multidomain protein depends on its topology of domain connectivity2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Inanami, Tomoki P. Terada, and Masaki Sasai
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 111 号: 45 ページ: 15969-15974

    • DOI

      10.1073/pnas.1406244111

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dynamical energy landscape perspective on protein functioning2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Sasai, Tomoki P Terada, Qing-Miao Nie
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (PACIFICHEM2015)
    • 発表場所
      ホノルル
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A stochastic simulation study on circadian oscillation and ATPase activity of KaiC hexamer2015

    • 著者名/発表者名
      Sumita Das, Shota Hashimoto, Tomoki P. Terada, Masaki Sasai
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Interdomain communication as the mechanism of correlation between circadian oscillation of KaiC phosphorylation and ATPase activity2015

    • 著者名/発表者名
      Shota Hashimoto, Das Sumita, Masaki Sasai, Tomoki P. Terada
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質物性から振動の理論生物学へ2015

    • 著者名/発表者名
      Sumita Das、橋本翔多、寺田智樹、笹井理生
    • 学会等名
      新学術領域「動的秩序と機能」全体班会議
    • 発表場所
      兵庫県淡路
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 分子モーターの時空間スケール2015

    • 著者名/発表者名
      笹井理生
    • 学会等名
      第6回分子モーター討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-06-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multi-funnel view of protein folding2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Sasai
    • 学会等名
      The First Korean-Polish Conference on "Protein Folding: Theoretical and Experimental Approaches"
    • 発表場所
      ソウル
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] KaiCタンパク質のリン酸化リズムとATP加水分解のカップリングの確率シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      寺田智樹,成田建樹,笹井理生
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] From molecules to system: Multiscale modeling of reactions, structural changes, and rhythm of KaiABC system2015

    • 著者名/発表者名
      Kenjyu Narita, Masaki Sasai, Tomoki P. Terada
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium "Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions"
    • 発表場所
      三重県志摩市
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Interplay between the ATPase activity and the structural change of KaiC protein studied by stochastic simulation2014

    • 著者名/発表者名
      Kenju Narita, Masaki Sasai, Tomoki P. Terada
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質物性から振動の理論生物学へ2014

    • 著者名/発表者名
      笹井理生
    • 学会等名
      新学術領域「動的秩序と機能」領域班会議
    • 発表場所
      石川県
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Allosteric dynamics of proteins,2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Sasai
    • 学会等名
      Macromolecular dynamics: structure, function and diseases
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2014-07-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamical Landscapes of motors and enzymes2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Sasai
    • 学会等名
      Macromolecular dynamics: structure, function and diseases
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-01-28  

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