| 研究課題/領域番号 |
17K00418
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| 研究機関 | 東京薬科大学 |
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研究代表者 |
高須 昌子 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (50202148)
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| 研究分担者 |
森河 良太 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (70266899)
宮川 毅 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (40287462) [辞退]
野口 瑶 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (60848836)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | タンパク質 / シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
遺伝性筋疾患は，タンパク質の異常を特徴とする疾患である．特に，FHL1 タンパク質をコードしているFHL1 遺伝子の変異が還元小体ミオパチーの特徴として数多く報告されている．FHL1 タンパク質は，4 つのアミノ酸残基と亜鉛が配位結合したジンクフィンガーをもつLIM ドメインが4.5 個直列につながった構造をもつ．各ジンクフィンガーは，LIMドメインの立体構造を維持する重要な構造である．FHL1タンパク質の変異を伴う筋疾患では，LIM2 上のアミノ酸と亜鉛酸の配位結合に関わるシステイン残基やヒスチジン残基の変異が数多く報告されている．そのため，本研究ではLIM2 ドメイン変異体の構造の安定性と動的性質を分子動力学(MD)シミュレーションを用いた解析を行った．
Protein Data Bank(PDB) に収録されているLIM2ドメインの構造を元に野生型と複数の変異体について，MD シミュレーションを行った．力場はAMBER99SB-ILDN を適用し，亜鉛と配位結合する残基については，量子力学計算を用いて新たに力場を生成した．各モデルについて500ns のMD シミュレーションを行った．その結果，変異体モデルの一部は変異を導入したジンクフィンガーの構造が変化し，変異が導入されていないジンクフィンガーにも動的な性質の変化があった．また，ジンクフィンガー同士の位置関係が変化することも確認された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
FHL1の亜鉛と配位結合する残基に関して量子力学計算を行い、新らたな力場を生成できた。各モデルに関して、500nsのシミュレーションを行い、ジンクフィンガー付近の変位の有無による動的な変化を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度は最終年度であるので、これまでの解析の続きを完了させ、結果をまとめ、発表したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
国際会議発表を予定していたが、コロナの関係で現地では開催されず、中止またはリモート開催となった。また国内学会もリモート開催になった。そのため、予定していた旅費が必要なくなり、次年度使用額が発生した。来年度の初めにコンピュータを購入して、解析に役立てる予定である。
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