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蛋白質の安定性と相互作用に与えるイオン.溶媒和効果の熱力学的計算手法の開発

开发离子和溶剂化对蛋白质稳定性和相互作用影响的热力学计算方法

基本信息

批准号：
09780594
负责人：
高橋卓也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

構造安定化溶媒(ソルビトールなどポリオール、フッ素化アルコールなど)の存在下におけるアミノ酸の溶解度の実験値が得られたので、それを元に蛋白質の天然構造から熱力学的安定性を計算するソフトをほぼ開発した。現在、変性状態をモデル化した安定性評価ソフトを開発し、共存溶媒の安定性に及ぼす効果を実験との間で比較しつつある。次にモデル蛋白質としてproteinGのB1ドメインを用い、構造と安定性、その形成の動的メカニズムへの溶媒の効果を明らかにするために、残基を置換した蛋白質分子による複数本の変性シミュレーションを真空中と水溶媒中で行った。真空中におけるシミュレーションでは分子の広がりが水溶媒中における変性状態における広がりに比べて、小さく、天然状態の2-3割程度の増加でほぼ落ち着いた。一方、分子内の原子間の接触は天然構造の時の原子ペア間の接触が失われるのに対して、新しいペアが形成され、構造形成における中間体であるモルテングロビュール状態様であることがわかった。また構造要素として安定であると予測されている、N末端近傍の疎水性残基の核が安定化され、そのせいでヘッリクス構造のN末端側の構造も安定化されていることが強く示唆された。今後は構造安定化に関するより詳細な過程を解析し、実験と比較しながら蛋白質の構造形成と溶媒効果の問題を解明し、定量的な理論の精密化を行う予定である。また蛋白質の重要な構造要素であるヘリックスの構造形成過程を理解するために、アラニン15残基のペプチドに対して分子動力学シミュレーションを行った。そのヘリックス-コイル転移における揺らぎの周波数依存性が1/fであることを見いだし、その構造形成や安定性における意義を探求した。

In the presence of structurally stable solvents, the solubility of acids is calculated, and the thermodynamic stability of proteins is calculated. Now, the stability of the solvent is evaluated, and the stability of the solvent is evaluated. In addition, the B1-type protein molecule is structurally stable and forms a dynamic protein molecule in a solvent. In the vacuum, the molecular mass of the solution increases from 2 to 3 degrees in the aqueous solution. The contact between atoms in a molecule is different from the contact between atoms in the natural structure. The contact between atoms in the natural structure is different from the contact between atoms The structural elements are stable and the core of the N-terminal water-based residue is stable. In the future, the detailed process of structural stabilization will be analyzed, compared, and the problems of protein structure formation and solvent effect will be solved, and the quantitative theory will be refined. To understand the structural formation process of protein, the molecular dynamics of protein 15 residues should be studied. To explore the significance of frequency dependence of structure formation and stability.