2023 年度研究成果報告書

抗微生物ペプチドCryptdin-4多量体の膜透過過程と活性機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	21K06037
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分43020:構造生物化学関連
研究機関	長浜バイオ大学
研究代表者	依田隆夫長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (50367900)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	抗菌ペプチド / 分子動力学シミュレーション
研究成果の概要	Crytpdin-4（Crp4）はマウスの小腸で発現しているα-ディフェンシンの一つである。負に帯電した脂質二重層に対してCrp4を作用させると低分子の膜透過性が上がる。同時にCrp4自身も膜を透過する。そこでCrp4が脂質二重層を透過する時の分子間相互作用を明らかにし、Crp4の膜透過と低分子の膜透過性の亢進との関係に関する知見を得ることを目的として膜形成シミュレーションを行った。形成された膜中にCrp4が見出されたMDのデータ分析により、水、イオン、脂質のhead group、蛍光色素などの低分子の空間分布および分子間相互作用の特徴を明らかにした。
自由記述の分野	生物物理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	抗菌ペプチドと脂質二重層の相互作用は、典型的な蛋白質間相互作用に見られる鍵と鍵穴のタイプの相互作用と比べると、立体構造的な特異性が低いと考えられる。この性質のため、分子動力学シミュレーションは有力な研究手段となる。本研究では、ペプチドの濃度や分子表面の性質、膜を構成する脂質の組成、水に溶けている低分子などの影響を受ける抗菌ペプチドの相互作用を膜形成シミュレーションにより研究した。得られた成果は活性メカニズムの理解に資すると期待される。