中性子散乱とシミュレーションによる蛋白質動力学に対する水和とキャビティ効果の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21770178
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 中川 洋 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (20379598)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: タンパク質 / 中性子 / シミュレーション / ダイナミクス

研究概要

非干渉性中性子散乱実験と分子動力学シミュレーションにより、タンパク質構造の揺らぎは、タンパク質表面に存在する水和水のダイナミクスや構造内部に存在するキャビティ構造の揺らぎとカップルしていることを示した。食品の腐敗には水が関係するほか、高圧による食品加工など、これら成果は、生命科学研究のみならず、食品タンパク質の保存性の研究など食品科学研究への貢献も期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Percolation of Hydration Water as a Control of Protein Dynamics (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Nakagawa, M.Kataoka
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 79 ページ: 083801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of conformational states on protein dynamical transition (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Nakagawa, H.Kamikubo, M.Kataoka
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysca Acta 1804 ページ: 27-33
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamics and hydration of intrinsically disordered protein studied by inelastic neutron scattering. (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川洋
  • 学会等名: 第1回ISIDP国際シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-01-27
• [学会発表] Expectation to detect correlated dynamics in protein (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川洋, 他
  • 学会等名: nDDB Discussion Meeting
  • 発表場所: グルノーブル(フランス)
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] 中性子非弾性散乱によるタンパク質の揺らぎと水和水ダイナミクスの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川洋
  • 学会等名: 日本中性子科学会第10回年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 中性子非弾性散乱と分子動力学によるタンパク質の揺らぎと水和水ダイナミクスの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川洋, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Dynamics of Biomolecules by Neutron Inelastic Scattering (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川洋
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] 中性子非弾性散乱によるタンパク質の低エネルギーダイナミクスに対する水和効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川洋, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] タンパク質ダイナミクスの調和運動と非調和運動に対する水和効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川洋, 他
  • 学会等名: 第9回日本中性子科学会年会
  • 発表場所: 東海
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Hydration affects both harmonic and anharmonic nature of protein dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川洋, 他
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-10-30
• [図書] Water, The Forgotten Biological Molecule (2011)
  • 著者名/発表者名: Kataoka M., Nakagawa H.
  • 総ページ数: 49-62
  • 出版者: Pan Stanford Publishing
• [図書] Neutrons in Soft Matter, John Wiley (2011)
  • 著者名/発表者名: Kataoka M., Nakagawa H.
  • 総ページ数: 517-538