α/βの両二次構造を含む50残基の蛋白質の自由エネルギー地形を求める

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19570156
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 肥後 順一 大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 特任研究員 (80265719)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: フォールディング / 自由エネルギー地形

研究概要

α/βの両方の二次構造を含む50残基のタンパク質Pina WW domain の自由エネルギー地形を求めるために、水をあらわに取り込んだ全原子タンパク質モデルでマルチカノニカル分子動力学計算を行った。天然構造から変性構造までを含む多様な立体構造集団を得て、自由エネルギー地形を求めた。シミュレーションは安価な小規模クラスターマシンを使用した。また、多数本のマルチカノニカルランを統合し、構造探索の効率を高める手法を開発した

研究成果

• [雑誌論文] Verifying trivial parallelization of multicanonical molecular dynamics for conformational sampling of a polypeptide in explicit water (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Higo, N. Kamiya, T. Sugihara, Y.Yonezawa, H. Nakamur
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett 473 ページ: 326-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parallelization of Markov chain generation and its application to the multicanonical method (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sugihara, J. Higo, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] arXiv (2009)
  • 著者名/発表者名: Takanori Sugihara, Junichi Higo, Haruki Nakamura
  • 雑誌名: 0812 ページ: 2964
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure dependency of a 24-residue peptide humanin on solvent and preferential solvation by trifluoroethanol studied by multicanonical sampling (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Yagisawa, N. Kamiya, J. Ikebe, K.Umezawa, J. Higo
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 455 ページ: 293-296
  • 査読あり
• [学会発表] アルツハイマーβアミロイドペプチド構造の分子シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 肥後順一
  • 学会等名: 物理学会年会(春)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Fair current, vortex, and drying/wetting water flow around lysozyme investigated by molecular dynamics simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Umezawa, R. Morikawa, H. Nakamura, J.Higo
  • 学会等名: 生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] Identification of essential variables for medium-size protein-segment and application to structural class assignment (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda, J. Higo, K. Tomii
  • 学会等名: 生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Two types universality of a fold universe of 50-residue segment (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ito, Y. Sonobe, K. Ikeda, K. Tomii, A.Yamagishi, J. Higo
  • 学会等名: 生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Structure variation of a 24-residue peptide on solvent, and preferential solvation by trifluroethanol by multicanonical sampling (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Yagisawa, N. Kamiya, A. Yamagishi, J.Higo
  • 学会等名: 生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] Multicanonical molecular dynamics simulation of a protein with 57 residues in explicit water (2008)
  • 著者名/発表者名: J, Ikebe, J. Higo, H. Nakamura
  • 学会等名: 生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] Brownian dynamics simulation of hERG potassium ion channel and development of an accurate molecular docking method for protein and ligand (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, J. Higo
  • 学会等名: The 3rd MEI International Symposium
  • 発表場所: San Francisco, USA.
  • 年月日: 2008-11-30
• [学会発表] アルファ/べータ両方の二次構造要素を含む40残基蛋白質のフォールディングシミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 肥後順一、池部仁善、神谷成敏、中村春木
  • 学会等名: 物理学会年会(秋)
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] マルチカノニカル分子動力学法によるアミロイドペプチドの会合シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 神谷成敏,米澤康滋、中村春木、肥後順一
  • 学会等名: 物理学会年会(秋)
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 蛋白質周辺における水分子の協調的挙動の分子動力学シミュレーションによる解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅澤公二、肥後順一、中村春木、田代櫻子、神藤平三郎
  • 学会等名: 物理学会年会(秋)
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] マルチカノニカル分子動力学シミュレーションによって描かれるdisordered protein (水中アミロイドβ 12-36 残基断片)の自由エネルギー地形 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池部仁善、神谷成敏、伊東純一,神藤平三郎、中村春木、肥後順一
  • 学会等名: 物理学会年会(秋)
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] An enhanced conformational sampling of a 40-residue protein consisting of alpha and beta secondary structures in explicit solvent (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Higo, N. Kamiya
  • 学会等名: The Joint 2nd Pacific Rim International Conference on Protein Science and 4th Asian-Oceania Human Proteome Organization
  • 発表場所: ケアンズ、オーストラリア
  • 年月日: 2008-06-24
• [学会発表] Assembly simulation of four peptide chains in explicit water by multicanonical molecular dynamics (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, Y. Yonezawa, H. Nakamura, J.Higo
  • 学会等名: The Joint 2nd Pacific Rim International Conference on Protein Science and 4th Asian-Oceania Human Proteome Organization
  • 発表場所: ケアンズ、オーストラリア
  • 年月日: 2008-06-24
• [学会発表] アルファ/ベータ両二次構造を含む40残基蛋白質の立体構造サンプリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 肥後順一、池部仁善、神谷成敏、中村春木
  • 学会等名: 蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] 蛋白質周辺における水の協調的な流れの分子動力学シミュレーションによる解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅澤公二、肥後順一、山岸明彦、中村春木、田代櫻子、神藤平三郎
  • 学会等名: 蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] マルチカノニカル分子動力学法によるアミロイドペプチド4本鎖の会合シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 神谷成敏、米澤康滋、中村春木、肥後順一
  • 学会等名: 蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-10
• [学会発表] Disordered proteinである水中アルツハイマーβアミロイドペプチドAβ(12-36)の自由エネルギー地形 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池部仁善、神谷成敏、伊東純一、神藤平三郎、肥後順一
  • 学会等名: 蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-10
• [学会発表] Prediction of protein structure from the free-energy landscapes (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Higo, N. Kamiya
  • 学会等名: The 2nd MEI International Symposium
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2007-12-08
• [学会発表] Structure universe of 50-residue protein segments constructed by residue-residue native contacts (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Sonobe, J. Ito, A. Yamagishi, K. Tomii, J.Higo
  • 学会等名: 情報計算化学生物学会2007年大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-10-05
• [学会発表] Free-energy landscapes of humanin in water and in TFE/water using multicanonical molecular dynamics (2007)
  • 著者名/発表者名: R. Yagisawa, N. Kamiya, A. Yamagishi, J.Higo
  • 学会等名: 情報計算化学生物学会2007年大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-10-05
• [学会発表] A process of protein-ligand approach mediated by solvent-dipole field (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Takano, N. Hamasaki, H. Miyagawa, A.Yamagishi, J. Higo
  • 学会等名: 情報計算化学生物学会2007年大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-10-05
• [学会発表] Conformational sampling of a 40-residue protein consisting of alpha and beta secondary-structure elements in explicit solvent (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Higo, J. Ikebe, N. Kamiya, H. Nakamura,H. Shindo
  • 学会等名: 情報計算化学生物学会2007年大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] Free-energy landscape of the disordered state of an Altzheimer's beta amyloid peptide in water studied by multicanonical molecular dynamics (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Ikebe, N. Kamiya, J. Ito, H. Shindo, A.Yamagishi, J, Higo
  • 学会等名: 情報計算化学生物学会2007年大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] Collective water flows around a protein : a novel insight into explicit solvent characteristics (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Umezawa, J. Higo, A. Yamagishi, S.Tashiro, H. Shindo
  • 学会等名: 情報計算化学生物学会2007年大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-10-04
• [図書] 蛋白質の水和とフォールディング (2008)
  • 著者名/発表者名: 肥後順一
  • 総ページ数: 116-120
  • 出版者: 「物性研究」(物性研究刊行会)