2019 年度研究成果報告書

速度データと天然構造の相関解析による蛋白質フォールディングの遷移状態の研究

研究課題

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研究課題/領域番号	16K07314
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	生物物理学
研究機関	東京大学
研究代表者	桑島邦博東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (70091444)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	フォールディング / 速度論 / 遷移状態
研究成果の概要	本研究では、(1) 温度補正を取り入れ，標準温度（25℃）におけるフォールディング速度定数をまとめたデータベースを構築し，インターネット上に公開した。(2) フォールディング反応の遷移状態における構造形成度を表すΦ値と蛋白質の構造的特性との間の相関解析を行なった。α型蛋白質16種の343箇所におけるΦ値を調べ，構造特性と遷移状態における臨界構造との関係を明らかにした。(3)フォールディング速度定数とさまざまな構造特性との間の関係について調べた学術文献を調査し，見かけ上異なって見える，二状態と非二状態フォールディング反応が，本質的に同一の物理原理に従っていることを明らかにした。
自由記述の分野	生物物理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	蛋白質フォールディング機構の研究は，蛋白質の間違ったフォールディングによって引き起こされる，ヒトの様々なフォールディング病（アルツハイマー病，白内障，クロイツフェルト・ヤコブ病，パーキンソン病，II型糖尿病など多数）などの原因解明や治療法の構築の応用研究に役立つと期待される，基盤的な研究である。本研究で構築されたデータベースは，蛋白質フォールディングの計算機シミュレーションや理論研究の研究者によって，広く活用されることが期待される。本研究で実施された，Φ値やフォールディング速度と構造特性との間の相関解析は，本データベースを活用するための事例研究として用いることも出来る。