蛋白質におけるイオン溶媒和効果の熱力学的計算手法の開発

蛋白质离子溶剂化效应热力学计算方法的发展

基本信息

  • 批准号:
    11780482
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 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:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

溶媒効果の計算において長距離静電相互作用を高速に計算することが重要である。そこでまず溶質 溶媒系を誘電体でモデル化してPoisson-Boltzman式を差分化して解く多重格子点法(現有)の改良(具体的には溶質/溶媒系の差分化アルゴリズムの簡易化による高速化とその効果のチェック、その場合の誤差の評価など)を行った。一方、拡張Bomアルゴリズムの改良版が近年提案され、静電相互作用を高速かつ精確に行う数値計算手法として有望である。そのコード化と任意パラメタの検討などさらなる改良を試みた。高速化に関しては良いが、溶質の構造の変化などがある場合、精度が変化するなどの問題があり更なる検討が必要である。次に溶媒水分子が、溶質分子の構造安定性や内部の相互作用への影響を明らかにするため、蛋白質水系の分子動力学シミュレーションを行い、誘電体モデルとの比較を行った。具体的にはproteinGのB1ドメインの53番Asp残基が作る電気的ポテンシャルに対する周囲の水の寄与を計算した。どちらの場合も電荷間のクーロン相互作用は水分子によって遮蔽され、実験から報告されたような実効誘電率の直線的な距離依存性(傾き〜4)が再現でき、誘電体モデルを用いた解析により、その物理的な根拠が平均して表面に位置するような電荷分布にあることが明らかになった。またSigmoidal型の関数はイオンを含まない系で任意パラメタを2つ用いた場合ですら、直線関数に比べ、あまり良い近似ではないことがわかった。ただし非常に距離の近い電荷間相互作用の場合、この直線式からは逸脱しより低い誘電率の値になることで分子動力学と誘電体モデルの両者が一致した。そのような近距離相互作用がfolding問題においては重要であり、実際Sigmoidal関数や傾き1〜2の直線関数の方が水なしのシミュレーションで構造を安定に保つという事実が説明できた。
The calculation of solvent effect is very important for long-distance electrostatic interaction. The improvement of multiple lattice point method (existing) for solute/solvent system differential polarization, simplification of differential polarization, acceleration of differential polarization, and error evaluation in some cases was carried out. A new and improved version of the system has been proposed in recent years. The electrostatic interaction is expected to be high-speed and accurate. The design of the design is simple and easy to implement. High speed, high accuracy, high resolution, high resolution Second, the structural stability of solvent water molecules and solute molecules, and the influence of internal interactions on the molecular dynamics of protein water systems. Specifically, the 53-position Asp residue of protein G is used for the calculation of the molecular weight of protein. The linear distance dependence of the inductive rate (inclination ~ 4) on the interaction between charges in the case of water molecules is reproduced, and the inductive rate is analyzed in the case of physical interaction between charges in the case of water molecules in the case of average surface position. Sigmoidal type relations include arbitrary relations, linear relations, and approximate relations. In the case of charge-to-charge interaction at very close distances, the linear equation is consistent with the molecular dynamics of the dielectric constant. The close range interaction between folding problems is very important. In fact, the Sigmoidal relationship between folding problems and folding problems is very important. The linear relationship between folding problems and folding problems is very important. The linear relationship between folding problems and folding problems is very important.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
高橋卓也: "水と生命(イオンと水 p47-65)"共立出版. 173 (2000)
高桥卓也:“水与生命(离子和水,第 47-65 页)”Kyoritsu Shuppan 173 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takuya TAKAHASHI et al.: "Old and New Views of Protein Folding"Elsevier Science. 217-226 (1999)
Takuy​​a TAKAHASHI 等:“蛋白质折叠的新旧观点”Elsevier Science。
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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