| 研究領域 | 動的構造生命科学を拓く新発想測定技術－タンパク質が動作する姿を活写する－ |
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| 研究課題/領域番号 |
26119006
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
杉田 有治 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (80311190)
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| 研究分担者 |
TAMA FLORENCE 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20648191)
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| キーワード | 分子動力学 / クライオ電子顕微鏡 / 一分子構造解析 / フレキシブルフィッティグ / マルチスケール・マルチレゾリューション / 膜タンパク質 |
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| 研究成果の概要 |
実験等で得られる低解像度構造情報と分子動力学などで得られる高解像度シミュレーション情報を組み合わせた新しい解析手法を開発した。具体的には、クライオ電子顕微鏡と分子動力学を組み合わせたフレキシブルフィッティングにおけるアンサンブル計算や並列化手法、一分子解析と分子動力学を機械学習で組み合わせたモデリング手法などで、新規性の高い開発である。これらは分子動力学ソフトウェアGENESISの機能として導入し、効率の良い構造探索手法やマルチスケール分子モデルと組み合わせて計算を行うことができる。開発した手法を膜タンパク質やタンパク質・核酸複合体などの動的構造の解析に応用した。
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| 自由記述の分野 |
生物物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、シミュレーションなどの理論的な手法だけでは解決できない問題を実験データをうまく組み合わせることで克服する新しいアプローチである。また、クライオ電子顕微鏡の利用が今後ますます発展することを考慮すると、そのモデリングを分子動力学で高解像度化できることは大きな意義がある。実際、製薬企業などでもクライオ電子顕微鏡を用いた構造解析を薬物との相互作用を理解するために導入し始めており、それらの解析に貢献することができる。開発した手法はGENESISに導入し、今後一般公開していくため、広いユーザーが利用することができる。
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