| 研究概要 |
氷核生成を活性化させる物質(過冷却解除剤)を用いた現象の理解のためには、氷核活性の微視的メカニズムの解明が必要である。本研究では過冷却解除剤として氷核活性細菌に着目し、その細胞膜状にある氷核生成を促進する機能を持つタンパク質(ICE PROTEIN)の構造と核活性のメカニズムの関係を解明することを目的とし、分子動力学シミュレーションにより微視的なメカニズムを明らかにする。
昨年度は氷タンパク質の機能を明らかにする目的から,タンパク質自身の2次構造の解析を行った.本年度は氷生成のメカニズムを明らかにする目的から,分子動力学シミュレーション専用計算機を用いて,シミュレーションを行った.分子動力学専用計算機とは、分子動力学計算においてもっとも時間がかかる力の計算を専用に行うボード(MDGRAPE-2)をホストコンピュータのPCIバスに挿した物である。氷タンパク質をそのままあつかった場合には現象を理解しづらくなることから,氷タンパク質の機能を抽出したモデルの構築を行った.新たに作成したモデルを用いてT=300Kにてシミュレーションを行った。氷タンパク質のモデルと水分子の間の水素結合について詳細に解析を行い,氷タンパク質を用いたものと比較した.その結果,酸素原子と水分子が水素結合をするサイトに関しては,結合エネルギー・結合時間などの解析から十分妥当なモデルであることがわかった.また,水素原子と水分子が水素結合をするサイトに関しては,結合の状態が不十分であることがわかり,今後の課題となった.
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