生体高分子会合の溶液理論への情報理論の応用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540473
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 入佐 正幸 九州工業大学, 情報工学部, 講師 (60284600)
• Keywords: 生体高分子 / 溶液 / 蛋白質 / 計算幾何学 / 浸透圧 / 排除体積 / fused spheres / 剛体球

Research Abstract

生体高分子会合の溶液理論への情報理論の応用を研究課題として、次のような目標を立てた。
最近注目されている排除体積効果による溶液中の生体高分子会合の促進(macromolecular crowding)および生体にとって重要な生体高分子間相互作用を、溶液理論の立場から解明する。その際、溶液理論の一つである拡張scaled particle theoryを応用する。生体高分子形状の会合への影響の計算に溶液理論と情報理論における計算幾何学手法を組み合わせる手法の確立。具体例として、筋肉蛋白質であるアクチンフィラメント内の蛋白質分子間相互作用に開発した理論を応用する。ミクロな蛋白質分子がマクロな構造であるフィラメントを構築するために会合してゆく現状を考察する。
このうち平成14年度は、次の成果を得ることができた。
溶液中の蛋白質分子間の相互作用への、拡張scaled particle theoryの応用。計算幾何学手法を使用し蛋白質分子間相互作用計算での拡張Scaled particle理論の高速化をはかった。計算幾何学で3次元画像処理に用いられるαシェイプの手法を持ちいて、複数個の蛋白質分子がフィラメント等の規則構造を取っている場合に幾何学的な対称性を利用できる計算手法を確立した。このことにより、幾何学的な考察に基づく朝倉・大沢理論の精密化として、拡張scaled particle theoryを位置づけ、その適応範囲を広げることにより理論を拡張した。最初の具体例としてdipeptideを用いて計算を行った。

Research Products

• [Publications] S.Ohuchi, K.Konko, N.Nakamura, M.Irisa: "Dipeptide Library for the Evaluation Sysem of Protein Secondary Structure Fromation"Peptide Science. (in press). (2003)