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Uncovering structural origin relating to non-Markov protein dynamics

揭示与非马尔可夫蛋白质动力学相关的结构起源

基本信息

批准号：
20K03883
负责人：
森次圭
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Osaka Metropolitan University (2022)Yokohama City University (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03883/
关键词：
タンパク質ダイナミクス分子動力学シミュレーション SARS CoV-2 3CLプロテアーゼ重み付きアンサンブル法薬剤結合マルコフ状態モデルアクチンマルコフモデル機械学習リボース結合タンパク質シニョリン Pin1 非マルコフ

项目摘要

本研究では、生体分子のダイナミクスに内在する非マルコフ性を定量化しその構造起因を解明することを目的とする。今年度の研究では、SARS-CoV-2 3CLプロテアーゼへの基質ペプチドの結合・解離過程についてWE法により網羅的に構造変化パスを生成するとともに、基質の結合・解離過程のキネティックスを計算した。計算で得られた解離定数は、同等のペプチド様化合物での実験値と同じオーダーであることから、WE計算によるキネティックス計算の妥当性が示された。また、得られたパスを網羅的に解析した結果、基質結合がChymotrypsinフォールドのクレフトに入り込むことから始まり、P3→P1主鎖→P1側鎖の順に結合が形成されること、また、配列特異性をもたらすP1側鎖の結合が認識過程の最終段階で起こることを見出した。また、アクチンフィラメントの形成過程で重要になるリン酸塩（Pi）解離の研究では、配置が異なるADP+Pi結合型アクチン構造モデルを多数生成したのち、600個の初期条件を選択し50 nsのMDシミュレーションを実行した。得られたPi解離過程のMDトラジェクトリについて、マルコフ状態モデルを用いて構造変化パスやキネティックスの解析を行った。その結果、Piがドメイン開閉運動に関わるヌクレオチド結合cleftを通るパスだけでなく、サブドメイン1-2および3-4間を通るパスも見出された。更に、マルコフ状態モデルによりキネティックスの解析を行い、ヌクレオチド結合cleftを通るパスでは10マイクロ秒オーダーの速い遷移であるのに対し、比較的硬いサブドメイン3-4間を通るパスではミリ秒オーダーと2桁のオーダーで遅くなること明らかにした。

In this study, biomolecules and biomolecules were used to determine the cause, the cause, the purpose and the nature of the disease. This year's research and SARS-CoV-2 3CL programs have been used in combination with the implementation of the quarantine process. The modeling of the WE network has generated a real-time response, and the base has been combined with the resolution of the process. To calculate the number of quarantined compounds, the equivalent number of compounds is the same as that of the compound, and the WE calculation shows the appropriateness of the calculation. You can analyze the results of the analysis results of the network, the combination of the base and the Chymotrypsin, and the combination of the P3, P1, host, P1, and so on, to form the configuration, configuration, and configuration characteristics of the network. In combination with the most recent paragraph of the knowledge process, you can start to analyze the failure of the user. This is an important step in the process of the formation of an important information system (Pi). The combination of ADP+Pi and ADP+Pi is configured to generate most of the data. 50 ns MD is selected for each of the initial conditions. In the process of Pi resolution, you need to know that the MD process is correct, and that the status of the system is changed. The results show that the Pi system is responsible for the operation of the operation. The combination of the cleft operation and the test results shows that the message is 1-2 and 3-4, respectively. Do not change the status of the device. Do not change the status of the device. This is the first time you need to analyze the data. In this case, you can use the cleft code to analyze the data in 10 seconds. The speed is very fast, the speed is very fast, the speed is low, the speed is 3-4, and the speed is 3-4.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

VAE-driven multiscale enhanced sampling

VAE驱动的多尺度增强采样

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hitoshi Ishiwata;Hiroshi C Watanabe;Shinya Hanashima;Takayuki Iwasaki;Mutsuko Hatano;Kei Moritsugu;Kei Moritsugu
通讯作者：
Kei Moritsugu

Flexibility and cell permeability of cyclic Ras-inhibitor peptides revealed by coupled Nose Hoover equation

耦合 Nose Hoover 方程揭示了环状 Ras 抑制肽的灵活性和细胞通透性

DOI：
10.1021/acs.jcim.0c01427
发表时间：
2021
期刊：
Journal of Chemical Information and Modeling
影响因子：
5.6
作者：
Kei Moritsugu;Koh Takeuchi;Narutoshi Kamiya;Junichi Higo;Isao Yasumatsu;Yoshifumi Fukunishi and Ikuo Fukuda
通讯作者：
Yoshifumi Fukunishi and Ikuo Fukuda

Enhanced conformational sampling of cyclic peptide Cyclorasin by coupled Nose-Hoover equation

通过耦合 Nose-Hoover 方程增强环肽环素的构象采样