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2013 年度 研究成果報告書

タンパク質構造変化データの統計解析

研究課題

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研究課題/領域番号 24770159
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物物理学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

松永 康佑  独立行政法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 基礎科学特別研究員 (60464525)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード統計数理 / タンパク質 / 分子動力学シミュレーション / アデニル酸キナーゼ / 多剤排出トランスポーター
研究概要

本研究では、近年の大規模な生体分子分子動力学シミュレーションから得られるトラジェクトリデータを統計処理し、科学的知見を得るための統計解析フレームワークを開発した。特に、近年シミュレート可能となってきたタンパク質機能に関わる構造変化のデータを使って以下の2つの実証研究を実施し、その有効性を示した。(1)アデニル酸キナーゼの数マイクロ秒トラジェクトリを統計解析し、マイクロ秒オーダーで状態遷移するローカルな部位を特定した。(2)多剤排出トランスポーターAcrBの構造変化トラジェクトリから自由エネルギー推定計算を行い、プロトン化状態の変化によって自由エネルギー地形が変化することを示した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ストリング法によるタンパク質構造変化の解析2014

    • 著者名/発表者名
      松永康佑
    • 雑誌名

      分子シミュレーション研究会会誌アンサンブル

      巻: 16 ページ: 29-35

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatio-temporal hierarchy in the dynamics of a minimalist protein model2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsunaga, A. Baba, C.-B. Li, J. E. Straub, M. Toda, T. Komatsuzaki, and R. S. Berry
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 139, 215101 ページ: 13

    • DOI

      10.1063/1.4834415

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Structural Symmetry on Protein Dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsunaga, R. Koike, M. Ota, J. H. Tame, and A. Kidera
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7, e50011 ページ: 11

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0050011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimum Free Energy Path of Ligand-Induced Transition in Adenylate Kinase2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsunaga, H. Fujisaki, T. Terada, T. Furuta, K. Moritsugu, and A. Kidera
    • 雑誌名

      PLoS Computational Biology

      巻: 8, e1002555 ページ: 12

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1002555

    • 査読あり
  • [学会発表] Finding Conformational Transition Pathways in Biomolecules with the String Method and Sequential Data Assimilation2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsunaga
    • 学会等名
      Rare Event Sampling and Related Topics I
    • 発表場所
      ISM, Tokyo, Japan
    • 年月日
      20140304-05
  • [学会発表] Sequential data assimilation of single-molecule FRET photon-counting data by using molecular dynamics simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsunaga
    • 学会等名
      Workshop on Molecular Simulations of Biophysics and Biochemistry
    • 発表場所
      RIKEN AICS, Kobe, Japan
    • 年月日
      2013-11-21
  • [学会発表] 生体分子シミュレーション研究のGPGPUによる加速2013

    • 著者名/発表者名
      松永康佑
    • 学会等名
      2013年度理研シンポジウム「理研RICC新搭載GPUと科学へのアプリケーション」
    • 発表場所
      理化学研究所・和光
    • 年月日
      2013-06-27
  • [学会発表] 有限温度ストリング法によるアデニル酸キナーゼの最小自由エネルギー経路探索2012

    • 著者名/発表者名
      松永康佑
    • 学会等名
      シンポジウム「化学反応経路探索のニューフロンティア2012」
    • 発表場所
      東京大学・山上会館
    • 年月日
      20120921-22
  • [備考] 開発した統計解析フレームワークの公開先

    • URL

      https://github.com/ymatsunaga/mdtoolbox

URL: 

公開日: 2015-06-25  

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