生体高分子とコソルベントが操る水分子ネットワークの分子情報論的解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19750004
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 青山学院大学 (2008-2009); 名古屋大学 (2007)
• 研究代表者: 優 乙石 青山学院大学, 理工学部, 助教 (90402544)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 分子動力学 / タンパク質 / エクトイン / 溶媒効果 / 選択的水和 / Kirkwood-Buff理論 / 計算化学

研究概要

極限環境に生息する生物の細胞内には、アミノ酸や糖など、様々な有機低分子(コソルベント)が高濃度で共存している。本研究は、コソルベントが水分子の性質や、生体高分子の機能に及ぼす効果を分子レベルで解明することを目的としている。分子動力学シミュレーション法と液体統計力学を組み合わせて用い、コソルベントが高温などの環境ストレスからタンパク質の立体構造を保護する微視的機構の一部を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Intrinsic Alterations in the Partial Molar Volume on the Protein Denaturation: Surficial Kirkwood-Buff Approach (2009)
  • 著者名/発表者名: Isseki Yu, Masayoshi Takayanagi, Masataka Nagaoka
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 113 ページ: 3543-3547
• [雑誌論文] Energy Flow Analysis in Proteins via Ensemble Molecular Dynamics Simulations: Time-Resolved Vibrational Analysis and Surficial Kirkwood-Buff Theory (2009)
  • 著者名/発表者名: Masataka Nagaoka, Isseki Yu, Masayoshi Takayanagi
  • 雑誌名: Proteins: Energy, Heat and Signal Flow (D.M. Leitner and I.E. Straub, Eds. ) ページ: 169-196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surficial Kirkwood-Buff Approach on the Preferential Interaction of Urea and Ectoine with Protein (2008)
  • 著者名/発表者名: Isseki Yu, Masataka Nagaoka
  • 雑誌名: Proceedings of International Symposium on Frontiers of Computational Science ページ: 9-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carrier Method for the General Evaluation and Control of Pose, Molecular Conformation, Tracking, etc. (2008)
  • 著者名/発表者名: Eckhard Hitzer, Kanta Tachibana, Sven Buchholz, Isseki Yu
  • 雑誌名: Advances in Applied Clifford Algebras 19 ページ: 339-364
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic Understanding of Preferential Exclusion of Compatible Solute Ectoine: Direct Interaction and Hydration Alteration (2007)
  • 著者名/発表者名: Isseki Yu, Masataka Nagaoka
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 111 ページ: 10231-10238
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular Picture of Protein Volume Paradox: A Study by Surficial Kirkwood-Buff Integral Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Isseki YU, Masataka Nagaoka
  • 学会等名: The fourth Asian Pacific Conference on Theoretical & Computational Chemistry
  • 発表場所: クアラルンプール
  • 年月日: 2009-12-22
• [学会発表] Protein Volume Paradox and its Molecular Picture: A Study by Surficial Kirkwood-Buff Integral Method (2009)
  • 著者名/発表者名: 優乙石長岡正隆
  • 学会等名: 第47回生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] 部分モル体積の空間分布から見たタンパク質変性:カークウツド-パフ積分法による考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 優乙石、長岡正隆
  • 学会等名: 第3回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-22
• [学会発表] 表面カークウツド. パフ積分法によるタンパク質部分モル体積不変性の微視的理解 (2009)
  • 著者名/発表者名: 優乙石、長岡正隆
  • 学会等名: 理論化学討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-30
• [学会発表] Surficial Kirkwood-Buff Approach on the Preferential Interaction of Urea and Ectoine with Protein (2008)
  • 著者名/発表者名: Isseki YU, Masataka Nagaoka
  • 学会等名: Intemational Symposium on Frontiers of Computational Science
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-11-29
• [学会発表] 表面Kirkwood-Buff法による補償溶質エクトイン選択的排除の分子論的理解 (2008)
  • 著者名/発表者名: 優乙石、長岡正隆
  • 学会等名: 日本化学会第88回春季会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] Molecular Mechanism of the Preferential Exclusion of Compatible Solute Ectoine on the Protein Surface (2007)
  • 著者名/発表者名: 優乙石、長岡正隆
  • 学会等名: 第45回生物物理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-12-23
• [学会発表] Microscopic Understanding of Preferential Exclusion of Compatible Solute Ectoine: Surficial Kirkwood-Buff Approach (2007)
  • 著者名/発表者名: Isseki YU, Masataka Nagaoka
  • 学会等名: The 3rd Asian Pacific Conference on Theoretical & Computational Chemistry
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] エクトイン水溶液中のタンパク質および小ペプチド表面における選択的水和 (2007)
  • 著者名/発表者名: 優乙石、長岡正隆
  • 学会等名: 第1回分子科学討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] エクトイン水溶液中のタンパク質表面における選択的水和発現機構の分子論的考察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 優乙石、長岡正隆
  • 学会等名: 第10回理論化学討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-05-15
• [図書] すぐできる分子シミュレーションビギナーズマニュアル (2008)
  • 著者名/発表者名: 長岡正隆編・著優乙石, 他7名著
  • 総ページ数: 291,67-75,111-113,195-198,257-258,262-265,269-278
  • 出版者: 講談社