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2014 年度 実績報告書

タンパク質複合体形成過程の分子シミュレーションによる遭遇複合体の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23247027
研究機関横浜市立大学

研究代表者

木寺 詔紀  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (00186280)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードタンパク質複合体 / 分子シミュレーション / 過渡的複合体 / マルチスケールモデル
研究実績の概要

タンパク質-タンパク質間相互作用は、多くの場合幅広い準安定状態を含む相互作用界面を持っている。そのような相互作用の自由エネルギーランドスケープを我々の開発したMultiscale Enhanced Sampling (MSES)法による水中の全原子網羅的サンプリングシミュレーションを用いて決定した。Barnase/Barstar複合体では、酵素-阻害タンパク質に特徴的な強く特異的な結合を反映した、単一の構造(生状態)に収束していく深いファネル型のエネルギー地形を与えた。植物の糖代謝に関わるEIN (Enzyme I N-terminal domain)/HPr (Histidine Rhosphocarrier protein)複合体では、弱く過渡的な相互作用に対応した浅く著しく広いエネルギー地形を与えた。また、この地形はNMRの常磁性緩和促進により実験的に得られている残基間距離分布と良好な一致を示した。この結果は、高々μモル程度の解離定数を持つタンパク質-タンパク質間相互作用における過渡的複合体は、相互作用形成経路上の準安定状態ではなく、平衡状態における極めて広い構造分布の準安定構造であり、それらは生状態の機能的構造の出現を一過性の過渡的なものとしていることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Solvent friction effects propagate over the entire protein molecule through low-frequency collective modes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Moritsugu, A. Kidera, and J. Smith
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118 ページ: 8559-8565

    • DOI

      10.1021/jp503956m

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energy landscape of all-atom protein-protein interactions revealed by multiscale enhanced sampling2014

    • 著者名/発表者名
      K. Moritsugu, T. Terada, and A. Kidera
    • 雑誌名

      PLOS Comput. Biol.

      巻: 10 ページ: e1003901

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1003901

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiscale enhanced sampling driven by multiple coarse-grained models2014

    • 著者名/発表者名
      K. Moritsugu, T. Terada, and A. Kidera
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 616-617 ページ: 20-24

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2014.10.009

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ligand binding process at atomistic resolution revealed by multiscale enhanced sampling2014

    • 著者名/発表者名
      Kei Moritsugu, Tohru Terada, Akinori Kidera
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] 全原子モデル-粗視化モデルの連成シミュレーションによる蛋白質複合体形成過程の解析2014

    • 著者名/発表者名
      大森聡、森次圭、木寺詔紀
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ワークピア横浜
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
  • [備考] Akinori Kidera

    • URL

      http://www-mls.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/bioinfo/self_introduction/Kidera/index.html

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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