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2021 年度 実施状況報告書

蛋白質構造形成に関する高次構造依存性の解明および新規分子力場の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K06589
研究機関広島市立大学

研究代表者

鷹野 優  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (30403017)

研究分担者 近藤 寛子  北見工業大学, 工学部, 助教 (60700028)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード水素結合 / 二次構造 / 分子力場 / 蛋白質 / 分子動力学シミュレーション / 量子化学計算
研究実績の概要

二次構造中の水素結合エネルギーを定量的に見積もることは蛋白質の立体構造形成原理の理解に加え,分子力場の改良にも役立つ.今年度は3_10ヘリックス (3_10H)およびπヘリックス(PiH)の水素結合エネルギーを水素結合結合1つあたりのエネルギーをnegative fragmentation approachを使って計算し,αヘリックス(AH)の結果との比較を行った.また,分子力場(Amber99SB)による水素結合エネルギーの計算も同様に行った.
また、βシートについて,平行βシート(PB)と逆平行βシート(APB)の2種類に対して、それぞれ長さ1-5残基の2本鎖モデルを構築し,negative fragmentation approachを使って,個々の水素結合エネルギーを計算した.今後,計算結果の解析を進める.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ヘリックス、シート、ターンにおける計算は順調に実施できたものの,電子状態などの詳細な解析がやや遅れた。

今後の研究の推進方策

ヘリックス、シート、ターンにおける水素結合エネルギーの解析を行い,各二次構造の評価結果が揃った後に,さらに詳細な解析を行い,分子力場の改良について 検討する予定である.

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症拡大により、参加を予定していた学会や研究会などがオンライン開催になり、旅費の執行がなかったため。今年度の旅費や論文出版の費用として執行する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Analysis of Fluctuation in the Heme-Binding Pocket and Heme Distortion in Hemoglobin and Myoglobin2022

    • 著者名/発表者名
      Kondo Hiroko X.、Takano Yu
    • 雑誌名

      Life

      巻: 12 ページ: 210~210

    • DOI

      10.3390/life12020210

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Global Analysis of Heme Proteins Elucidates the Correlation between Heme Distortion and the Heme-Binding Pocket2022

    • 著者名/発表者名
      Kondo Hiroko X.、Fujii Masanori、Tanioka Takuma、Kanematsu Yusuke、Yoshida Takashi、Takano Yu
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling

      巻: 62 ページ: 775~784

    • DOI

      10.1021/acs.jcim.1c01315

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Prediction of the Redox Potential of Catechins with First Principle Calculation2021

    • 著者名/発表者名
      DUAN Lian、TAKANO Yu、SHIGETA Yasuteru
    • 雑誌名

      Journal of Computer Chemistry, Japan

      巻: 20 ページ: 137~139

    • DOI

      10.2477/jccj.2022-0002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] F型アクチンのATP加水分解反応機構の理論解析2021

    • 著者名/発表者名
      兼松佑典, 武田修一, 小池亮太郎, 太田元規, 鷹野優, 前田雄一郎
    • 学会等名
      第47回生体分子科学討論会
  • [学会発表] ヘム蛋白質における構造機能相関の解明に向けたヘム結合部位のタンパ ク質環境とヘムの歪みの相関解析2021

    • 著者名/発表者名
      近藤寛子,飯塚博幸,舛本現,兼松佑典,鷹野優
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2021年秋季年会
  • [学会発表] ヘムタンパク質における構造機能相関の解明に向けたタンパク質ポケットとヘムの歪みの相関解析2021

    • 著者名/発表者名
      近藤寛子,飯塚博幸,舛本現,兼松佑典,鷹野優
    • 学会等名
      第21回日本蛋白質科学会
  • [学会発表] 計算科学によるヘム蛋白質活性中心の分子構造-電子状態-機能相関解析2021

    • 著者名/発表者名
      鷹野優
    • 学会等名
      CBI学会2021年大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Computational study of the structural function relationship of heme proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Takano, Hiroko X. Kondo, Yusuke Kanematsu
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子動力学法を用いた蛍光タンパク質の発光機構の計算科学的研究2021

    • 著者名/発表者名
      坂井 俊夫,鷹野 優
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2021秋季年会
  • [学会発表] 第一原理計算によるカテキン類の酸化還元電位の理論予測2021

    • 著者名/発表者名
      段煉,鷹野優,重田育照
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2021秋季年会

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公開日: 2022-12-28  

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