拡張アンサンブル法による蛋白質の立体構造予測

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我々はこれまで、タンパク質の立体構造予測問題に、物理学の分野で開発された、除冷モンテカルロ法やマルチカノニカル法適用することを提唱してきた。特に、マルチカノニカル法及びその類似法は拡張アンサンブル法と総称される。本年度は厳密な溶媒の寄与として、RISM理論に基づく溶媒和エネルギーを使って、Met-enkephalinにおいて、徐冷モンテカルロシミュレーションを行なった。そして、最小エネルギー構造が、NMR実験の結果と同様に、伸びた構造であることを示した。C-peptideにおいて、マルチカノニカルシミュレーションを行い、得られた最小エネルギー構造が、X線実験の結果と全く同じ場所にα-ヘリックスを持つと共に、2番目の残基と12番目の残基が塩橋を作ることを確認した。この一致は驚くべきものである。更には、Met-enkephalinにおいて、拡張アンサンブルシミュレーションを行い、蛋白質の折り畳みに関する二つの特徴的な温度が存在することを示し、その値を求めた。これは、構造予測ばかりでなく、蛋白質の折り畳み機構の解明への一歩を示すものである。