权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Quantitative prediction of reaction mechanisms catalyzed by metalloproteins and of protein-ligand interactions

金属蛋白催化反应机制和蛋白质-配体相互作用的定量预测

基本信息

批准号：
21K04985
负责人：
齋藤徹
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hiroshima City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2022年度は、初年度に構築した量子力学/古典力学混合分子動力学（QM/MM MD）シミュレーション基盤技術を活用し、金属酵素ウレアーゼの様々なウレアーゼ阻害剤（ヒドロキシ尿素、AHA、NBPTO）の結合様式ならびに阻害機構の研究を実施した。QM/MM メタダイナミクスシミュレーションから各阻害機構における活性化自由エネルギーおよび反応自由エネルギーを算出し、NBPTO > AHA > ヒドロキシ尿素の順に酵素-阻害剤複合体を形成しやすい（結合親和性が高い）ことを定量的に示すことができた。また、これらの結果と阻害能の指標となる実験値（IC50値）との間に強い相関関係が見られたため、生体分子シミュレーションの結果をもとに優れた阻害剤設計が可能であると言える。研究成果は学術論文誌Molecules誌に掲載され、一連の成果により2022年度の日本蛋白質科学会若手奨励賞を受賞した。本研究課題に関する内容で、国内会議において招待講演を2件行った。インドールアミン-2,3-ジオキシゲナーゼによる一重項酸素生成機構については、第55回酸化反応討論会等で成果発表を行った。ニューヨーク市立大学のLiuグループとの国際共同研究では、Watson-Crick型塩基対におけるグアニンラジカルカチオン種と一重項酸素との反応について、実験と高精度量子化学計算を用いて解明した。研究成果は学術論文誌Journal of Physical Chemistry B誌に掲載された。

In 2022, we will construct the quantum mechanics/classical mechanics hybrid molecular dynamics (QM/MMMD) system and use it as a substrate technology. We will carry out the research on the combination of metal enzyme and its inhibitor (such as urea, AHA and NBPTO). QM/MM is the first to quantify the formation of enzyme-inhibitor complexes in the active and reactive free enzymes of each inhibitor. The results of the experiments were compared with the results of the experiments, and the results of the experiments were compared with those of the experiments. The research results were published in the journal Molecules, and the results were awarded by the Japan Protein Science Society in 2022. This research topic is related to the content, domestic conference and reception of 2 lectures. The results of the 55th Acidification Seminar were presented in the paper. The international joint research of Liu Jieluo of Beijing Municipal University shows that Watson-Crick-type quantum chemistry can be used to solve problems in high precision quantum chemistry calculation. The research results were published in the Journal of Physical Chemistry B.