2006 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質のフォールディング理論、立体構造予測、及び分子設計
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15076207
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
高田 彰二 神戸大学, 理学部, 助教授 (60304086)
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| Keywords | フラグメントアセンブリ法 / SimFold / ランドスケープ |
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| Research Abstract |
水の中でタンパク質が自発的に立体構造を形成するフォールディング過程に関して、幾つかの視点から研究した。
1)立体構造予測研究の試行錯誤からフォールディング問題への基礎的理解を深めることを目的とした研究を行った。まず、フラグメントアセンブリ法(FA法)によると、相当異なるエネルギー関数でも、予測された構造が似ていることが多いことに気づいた。これらから、FA法のパフォーマンスは、用いるエネルギー関数にロバストであるという考えに至った。これをもとに、キメラ構造予測実験をデザインした:FA法における、局所フラグメント候補は対象とするタンパク質用のものを用いる反面、フラグメントをアセンブリする段階では配列に依存しないコンパクト化力だけを導入し、それを用いて構造サンプリングを行った。結果、3つの小型タンパク質のすべてにおいて、このキメラ実験で、天然フォールドを見つけ出せることが分かった。これは、各部位の局所相互作用を満足させて、かっコンパクトな全体構造をとろうとすると、小型タンパク質の構造はもはやごく限られたものに規定されてしまう、ということを意味している。小型タンパク質のフォールディングにおける、局所相互作用の重要性を明確にする実験である。
2)蛋白質フォールディング過程が、通常の化学反応のように一つの反応座標を用いてよく記述できるか否か、そしてもし記述できない場合どのように拡張すれば複雑な過程をよく表現できるのかが問題となる。フォールディング反応をよりょく理解するためには、多様な変性構造をどう記述するかが鍵となるであろう。ここでは、フラグメントアセンブリ法によって、小型蛋白質とランダムポリペプチドとについての構造サンプリングを行い、得られた多様な構造集団を、統計的手法によって2次元上に縮約し、エネルギーランドスケープ解析を行った。クラスタリング、主成分解析、ネットワーク理論による最短経路探索、ネットワークトポロジー解析などを行った。
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Research Products
(7 results)
