核酸と蛋白質の特異的認識反応に関する量子化学および分子動学による研究

利用量子化学和分子动力学研究核酸和蛋白质之间的特异性识别反应

• 批准号: 07208230
• 负责人: 相田 美砂子
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: National Cancer Center Research Institute and Research Center for Innovative Oncology, National Cancer Center Hospital East
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07208230/
• 关键词: 非経験的分子軌道法; 分子動力学; 量子化学; 核酸; 蛋白質; ペプチド; 水素結合; 結晶構造

本研究は、生体高分子間の特異的相互作用のメカニズムを理論的に明らかにしていく方法を発展させていくことを目的としている。分子動力学法によるシミュレーションを行う際には、使用するポテンシャルの質がその結果の信頼性を決定する。そこで、非経験的分子軌道法計算に基づいて、非経験的分子軌道法計算を適用したときと同程度の信頼性を持つ結果を与えることのできるポテンシャル系(ab initio potential)の導出をすすめている。生体系における反応においては、分子の高次構造が別の分子の特異的に結合によって変化することをその制御に利用している、と考えられる場合が多い。このような反応のメカニズムを解明するためには、環境の変化に伴う分子の高次構造の変化を、使用するポテンシャルは表現することができなくてはならない。今年度は、導出している ab initio potentialの質がそのような要求に耐えうるものであることを示した。プロリン(Pro)-グリシン(Gly)-フェニルアラニン(Phc)の3アミノ酸の部分は、蛋白質中においてβ-ターン構造をとりやすいことが、多くの蛋白質の高次構造の解析の結果から知られている。その3アミノ酸の部分だけをとりだしたトリペプチドである、N-acetyl-Pro-Gly-Pheの、結晶における構造を、ab initio potentialを用いた分子動力学法計算から明らかにした。この分子は、結晶における分子間水素結合のネットワーク形成の仕方に2種類あるため、2種類の異なるβ-ターン構造をとる。さらに、分子間水素結合ネットワークの違いに伴って側鎖の動きやすさにも違いがあることをみいだした。蛋白質の部分構造は、その部分のアミノ酸と相互作用している他の部分の存在によってその高次構造が異なる。本研究で導出しているポテンシャル系はこのような蛋白質の構造変化を表現することができ、生体高分子の特異的相互作用の解明に重要な役割を果たすと考えられる。

In this study, the interaction between living polymers and living polymers was studied in terms of the method of the theory. The molecular dynamics method was used to determine the accuracy of the molecular dynamics method. In this paper, we use the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, the molecular channel method to calculate the data, and so on. The combination of the high-order production of different molecular characteristics of the raw system and the molecular system, the combination of the molecular system and the molecular system, the combination of the molecular system, the molecular system and the molecular system. In order to understand the information, environmental protection, environmental protection, and environmental protection, high-level information is generated by the molecules involved in environmental protection, and the information is displayed by using the information system. In the current year, the ab initio potential is required to show that it is safe to pay attention. In Pro, Gly, Phc, Phc, protein, protein. In the first part of the study, the molecular dynamics of ab initio potential was calculated by molecular dynamics method. The results showed that the temperature was measured by the molecular dynamics method, and the temperature was measured by the method of molecular dynamics. The molecular weight, the crystal structure, the molecular water content, the molecular weight, the molecular water, the The combination of molecular and molecular water is necessary to treat the disease with the help of the combination of molecular water and molecular water. The protein is partially made, partly because of acid interaction, and partly because of the presence of high-order protein in other parts. The purpose of this study is to reveal the importance of the interaction between protein and macromolecule in this study.

项目成果

M. Aida, M. kaneko and M. Dupuis: "An ab initio MO study on thymine dimer and its radical cation" International Journal of Quantum Chemistry. 57. 949-957 (1996)

M. Aida、M. kaneko 和 M. Dupuis：“胸腺嘧啶二聚体及其自由基阳离子的从头开始 MO 研究”国际量子化学杂志。

M. Aida, A. Naito and H. Saito: "Molecular Dynamics Simulations of a Simple Tripeptide, N-acctyl-Pro-Gly-Phe in the Crystalline Statcs : Distinction of the β-turn Type I from the Type II form" Journal of Molecular Structure (Theochem). (in press).

M. Aida、A. Naito 和 H. Saito：“晶体统计中简单三肽 N-acctyl-Pro-Gly-Phe 的分子动力学模拟：I 型 β 转角与 II 型β 转角的区别”期刊分子结构（Theochem）（正在出版）。

M. Aida, Y. Sugawara, S. Oikawa and K. Umemoto: "Structural Fluctuation of Methyl N,N′-diacetyl-β-D-Chitobioside in vacuo and in Aqueous Solution : Molecular Dynamics Simulations and Proton NMR Spectroscopy" International Journal of Biological Macromolecu

M. Aida、Y. Sukawara、S. Oikawa 和 K. Umemoto：“真空和水溶液中甲基 N,N′-二乙酰基-β-D-壳二糖苷的结构波动：分子动力学模拟和质子核磁共振波谱”国际期刊生物大分子