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溶媒が誘起するタンパク質の遅く大きな構造変化を記述する新規理論手法の開発

开发一种新的理论方法来描述溶剂引起的蛋白质缓慢而大的结构变化

基本信息

批准号：
19J11525
负责人：
谷本勝一
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度はまず、Linear Response Path Following (LRPF)法とThree-Dimensional Reference Interaction Site Model (3D-RISM)法を組み合わせた新たなシミュレーション手法を開発するために、タンパク質が水やイオン等の溶媒種から受ける摂動を3D-RISM法により得られる溶媒種の分布から計算し、LRPF法に組み込むためのソースコードを作成した。続いて、本年度で開発したシミュレーション手法(以下、LRPF/3D-RISM法と呼ぶ)の有用性を検証するために、ユビキチンの尿素変性に適用した。先行研究から、尿素変性のメカニズムとしてαヘリックスよりもβシート構造の方から優先的に変性が起こることが報告されている。LRPF/3D-RISM法をユビキチンの尿素変性に適用した結果、5本のうち4本のトラジェクトリで300 ns以内に顕著な構造変化を引き起こすことに成功した。一方で比較のために実行した、尿素水溶液環境を模した通常の分子動力学シミュレーションでは400 nsのシミュレーションでも目立った構造変化は見られなかった。顕著な構造変化が見られたLRPF/3D-RISMシミュレーションの4本のトラジェクトリにおける二次構造の変化の過程の詳細を調べたところ、βシート構造の部分はシミュレーションの進行と共にランダムコイル構造へと変化した一方で、αヘリックス構造の部分にはほとんど変化が見られず、シミュレーション時間全体にわたって構造がほぼ維持されていた。以上の結果は、尿素水溶液中ではβシート構造の方から優先的に変性が起こるという尿素変性のメカニズムをLRPF/3D-RISMシミュレーションが再現していることを示唆している。得られた研究成果は現在論文として国際誌に投稿準備中である。

This year, the Linear Response Path Following (LRPF) method, the Three-Dimensional Reference Interaction Site Model (3D-RISM) method, and the LRPF method have been used for the calculation of the distribution of soluble media species. This year, the 3D-RISM method and the LRPF method have been used to calculate the distribution of soluble media. This year, we will start to use the following methods (below, LRPF/3D-RISM method) to improve the usefulness and safety of urea. First of all, we should study the sex of urea, urea, urine, urea, urea, The results of the LRPF/3D-RISM method were compared with the results of the urea test results, and 5 books were published within 300 ns. The results showed that the results showed that the urea test was successful. In general, the molecular dynamics of the environmental model of urea solution is higher than that of the environmental model of urea solution. In general, the molecular dynamics is different from that of the urea solution. In order to improve the quality of the system, we need to improve the quality of the system. In this paper, the LRPF/3D-RISM system is used to improve the quality of the system. This is the second time that the process is improved. The β part of the system is used to improve the quality of the system. All the staff will be responsible for the maintenance and maintenance of the hotel during the whole time. According to the above results, the first step in the production of urea in aqueous urea solution is that there is no significant difference in the quality of urea. The results show that there are significant differences in the results of the above results, the results show that the The results of the research are now in preparation for submission to the international community.