2003 Fiscal Year Annual Research Report
粗視化タンパク質モデルを用いたタンパク質の折り畳み・構造・機能の研究
| Project/Area Number |
02J09437
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
千見寺 浄慈 神戸大学, 理学部, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Keywords | タンパク質立体構造予測 / フラグメントアセンブリ法 / 詳細釣り合いの条件 / フラグメント長 / エネルギー曲面 |
|---|
| Research Abstract |
タンパク質が機能を果たす為には、タンパク質ごとに決まった構造に折り畳むことが必須である。立体構造はタンパク質を構成するアミノ酸配列情報にコードされていることから、種々の生物種のゲノムが明らかになりつつある今日、その塩基配列から本当に有益な情報を引き出すためには、その配列がコードしているタンパク質の立体構造、機能を知ることが不可欠である。このような背景において、昨年度に引き続きアミノ酸配列の情報のみからタンパク質立体構造を予測する、いわゆるDe Novo立体構造予測に取り組んできた。特に本年度力を入れたのは、De Novo立体構造予測法において現時点で最も成功を収めている方法論であるフラグメント法が、なぜうまくいくのかを明らかにし、その見知を用いてより精度の良い立体構造予測法の構築や、タンパク質の立体構造構築原理を理解することを目指した。具体的にはまず、従来のフラグメントアセンブリ法が詳細釣り合いの条件を満たさないので熱平衡状態が実現できないということに着目し、この問題を解決したリバーシブルフラグメントアセンブリ法を開発した。これを用いることによって自由エネルギーなどの熱平衡量やマルチカノニカル法などの効率のよい構造サンプリングが可能となった。また、この方法は使うフラグメントの長さが自由に変えられることから、タンパク質の局所構造においてどのくらいの長さに渡って構造-配列の相関があるのかを調べることが可能である。これを用いて、使うフラグメントの長さを変えながら種々のタンパク質についてマルチカノニカル法を用いて徹底的に構造探索し、エネルギー曲面の凸凹さを計算した。その結果、フラグメント長が4残基以上のときに最も効率よく予測でき、エネルギー曲面も漏斗状になっていた。このことは約4残基長の配列で構造-配列相関が強いということと、タンパク質のエネルギー曲面の滑らかさの起源は局所構造の制限によってもたらされているということを示唆している。
|
Research Products
(1 results)
