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2017 年度 実績報告書

生体分子集団および人工分子集団の相互作用と大規模構造転換

計画研究

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 25102009
研究機関名古屋大学

研究代表者

岡本 祐幸  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (70185487)

研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワード生体系 / 蛋白質 / 分子シミュレーション / 拡張アンサンブル法 / 自由エネルギー計算
研究実績の概要

免疫グロブリンと糖鎖の相互作用をレプリカ交換分子動力学シミュレーションが終了した。具体的内容は、搭載にフコースが結合している場合、酵素反応が促進されるが、フコースが糖鎖に結合していない場合、酵素反応が抑制されることが実験的に知られていた。この2つの場合において、レプリカ交換分子動力学シミュレーションを行った結果は、フコースが結合している場合、糖鎖の構造揺らぎが大きいが、フコースが結合していない場合は、構造揺らぎが小さいことが分かり、この違いが酵素反応の違いに反映していることが示唆された。また、このシミュレーションによって、X線回折実験で構造が決らなかった部分の立体構造の情報が新たに得られた。これらの結果は論文としてまとめられ、Scientific Reportsに出版された。これらは、本研究領域の領域代表の加藤グループとの共同研究である。次に、本研究領域の他の計画班の佐藤グループが作成した球状の人工分子に結合させた糖鎖とアミロイドβ蛋白質との相互作用を考察するための準備として、糖鎖1個だけの系と球状の人口分子に糖鎖が24個結合した系の分子動力学シミュレーションを行った。この2つの系における糖鎖の構造揺らぎを比較したが、球状の人口分子に糖鎖が結合した系では、糖鎖間の水素結合が、糖鎖1個の系に比べて、糖鎖の立体構造を安定化していることを見出だした。これらの結果を論文にまとめ、投稿した。これらの結果は公募班の奥村グループとの共同研究である。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 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 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structure-function insights into phospholipid transfer by Mmm1-Mdm12 of ERMES between membranes2018

    • 著者名/発表者名
      Kawano Shin、Tamura Yasushi、Kojima Rieko、Bala Siqin、Asai Eri、Michel Agnes H.、Kornmann Benoit、Riezman Isabelle、Riezman Howard、Sakae Yoshitake、Okamoto Yuko、Endo Toshiya
    • 雑誌名

      The Journal of Cell Biology

      巻: 217 ページ: 959~974

    • DOI

      10.1083/jcb.201704119

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational analysis for selectivity of histone deacetylase inhibitor by replica-exchange umbrella sampling molecular dynamics simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Shuichiro、Sakae Yoshitake、Itoh Yukihiro、Suzuki Takayoshi、Okamoto Yuko
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 148 ページ: 125102~125102

    • DOI

      10.1063/1.5019209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformational changes of ubiquitin under high pressure conditions: A pressure simulated tempering molecular dynamics study2017

    • 著者名/発表者名
      Mori Yoshiharu、Okamoto Yuko
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 38 ページ: 1167~1173

    • DOI

      10.1002/jcc.24767

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Conformational effects of N-glycan core fucosylation of immunoglobulin G Fc region on its interaction with Fcγ receptor IIIa2017

    • 著者名/発表者名
      Sakae Yoshitake、Satoh Tadashi、Yagi Hirokazu、Yanaka Saeko、Yamaguchi Takumi、Isoda Yuya、Iida Shigeru、Okamoto Yuko、Kato Koichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 13780

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13845-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two major stable structures of amyloid-forming peptides: amorphous aggregates and amyloid fibrils2017

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Naohiro、Sakae Yoshitake、Gouda Takuya、Tsujimura Yuichiro、Okamoto Yuko
    • 雑誌名

      Molecular Simulation

      巻: 43 ページ: 1370~1376

    • DOI

      10.1080/08927022.2017.1359746

    • 査読あり
  • [学会発表] Generalized-ensemble simulations of biological molecular assembly and artificial molecular assembly2018

    • 著者名/発表者名
      Yuko OKAMOTO
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Dynamical Ordering of Biological Systems for Creation of Integrated Functions
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biomolecular simulations in generalized ensemble Frontier Bioorganization2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko OKAMOTO
    • 学会等名
      Forum 2017: Dynamical Ordering and Integrated Functions of Biomolecular Systems
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficient sampling methods for classical and quantum simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko OKAMOTO
    • 学会等名
      TSRC Workshop on the Chemistry and Dynamics in Complex Environments (CHEM-DiCE)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Energy landscape of biomolecular systems studied by generalized-ensemble simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko OKAMOTO
    • 学会等名
      Energy Landscapes 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generalized-ensemble algorithms for advanced materials simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko OKAMOTO
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017, The 15th International Conference on Advanced Materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generalized-ensemble algorithms for materials and biomolecular simulations [Keynote Talk]2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko OKAMOTO
    • 学会等名
      Molecular Simulation Studies in Material
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Classical and quantum molecular simulations in generalized ensemble2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko OKAMOTO
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Simulations
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 蛋白質高圧変性の分子シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      岡本 祐幸
    • 学会等名
      第58回高圧討論会「生物関連高圧シンポジウム:高圧力と生命・生体分子」
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www.tb.phys.nagoya-u.ac.jp/~okamoto/index.shtml

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公開日: 2018-12-17  

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