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H30年度は、タンパク質周りの水やタンパク質間に挟まれた水の構造変化・相挙動に注目した研究を行った。ある昆虫の不凍タンパク質(RiAFP)は非常に強い不凍能力を示す。RiAFPの広く平らな氷吸着面は四列のThrから構成され、親水基と疎水基からなる縞々模様をしている。また、結晶構造では氷吸着面を合わせた2量体を形成する。我々は、分子シミュレーションを用いて、2量体の距離に対する挟まれた水の相挙動を調べた。その結果、2量体が近づいた時にdrying transitionが起こらず、３つのice channelが形成される事がわかった。2量体を近づけた時と離した時で、含まれた水の量の変化がヒステリシスを示す事を見つけた。さらに、2量体の平均力ポテンシャルを計算し、氷状構造が形成される時に、自由エネルギーの傾きが不連続に変化することを示した。これらの結果は、タンパク質表面を無限に大きくした時に、挟まれた水が一時相転移が起こる可能性を示している。以上の成果をCrystals誌に発表した。
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