アミノ酸配列空間上の蛋白質の折れ畳みダイナミックスにおける規則的階層性の探索

搜索氨基酸序列空间中蛋白质折叠动力学的规则层次结构

• 批准号: 14015219
• 负责人: 小松崎 民樹
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kobe University
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14015219/
• 关键词: 蛋白質フォールディング; 異常拡散; 非マルコフ性・非定常性; 階層的規則性; バネビーズモデル; 分子記憶

タンパク質フォールディングの計算機シミュレーションならびに1分子計測の時系列データに対し、前年度から開発しているカオス時系列解析手法を適用し、タンパク質フォールディングの動的構築原理を考察した。1)効率良く折れ畳む蛋白質とそうではない人工蛋白質の46ビーズモデルに対する折れ畳みシュミレーション、Duan-Kollmanの1マイクロ秒全原子折れ畳みシミュレーション、シトクロムcの変性状態-モルテングロービュル状態間転移の1分子計測において、i)ファネル型エネルギー地形では、非ファネル型地形よりも、転移温度では、より強い非定常・非マルコフ的なダイナミックスが存在するii)主成分モードの殆どは、たかだか100MDステツプで「位置の記憶」を完全に忘れるが、転移温度では、大振幅なゆっくりした主成分モードに沿って記憶が保持される傾向が強いiii)微視的には強いカオスであるが、大振幅運動を伴う協同座標に沿った運動は、粗視化されたスケールでは弱いカオスを有するモード的な運動形態が存在し、フラストレーションがより小さいファネル型エネルギー地形ほどその傾向が強い2)αβ、β、α小タンパク質のバネビーズ郷モデルを用いてフォールディングの非定常性・非マルコフ性を解析し、折れ畳速度が速いαヘリックスを有する小タンパク質ほど時系列は非定常→定常領域にすばやく移行し、結果として記憶を保持する時間が短いことなどが判明した。また、日中理論化学会議,The 6th World Congress of Theoretically Oriented Chemists (スイス)などの国際会議および日本蛋白質科学会、CBI学会、分子構造総合討論会、日本生物物理学会などで成果発表した。また、現在、国内外の複数の会議・ワークショップから講演依頼を受けている。

自上一年以来，开发了混乱的时间序列分析方法，用于单分子测量的蛋白质折叠和时间序列数据的计算机模拟，并检查了蛋白质折叠的动态构建原理。 1) Folding simulation for 46 bead models of efficient folding proteins and non-artificial proteins, Duan-Kollman's 1 microsecond full-atom folding simulation, and single-molecular measurements of the denatured state-morten-globulous state transition of cytochrome c, i) In funnel-type energy topography, there is a stronger non-steady and non-Markov dynamic at the transition temperature than在非隧道地形上II）大多数主要组件模式完全忘记了仅在100 MD步骤处的“位置存储器”，但是在过渡温度下，存在大振幅慢的主组件模式。尽管在iii上保持记忆的趋势很强，但它在微观上是强烈的混乱，但是沿合作坐标的运动具有较大的振幅运动的运动具有重新精神的运动形式，而混乱的较弱的混乱形式，粗糙的尺度和粗糙的能量能量型具有较小的挫败感。 β和α小蛋白质，发现时间序列迅速过渡到具有更快折叠速度的α-螺旋较小蛋白的非平稳和恒定区域，从而导致记忆保留时间较短。结果还在国际会议上介绍了日本 - 中国理论化学会议，第六届世界为导向化学家的第六届世界大会（瑞士）以及日本蛋白质科学学会，CBI学会，分子结构综合讨论以及日本生物物质学会。他目前还收到了日本和国外的几个会议和研讨会的要求。

项目成果

笹井理生: "ファネル談義-なぜ蛋白質は一義的に、かつ効率的に折れ畳むのでしょうかね-"物性研究. 78. 475-509 (2002)

Rio Sasai：“漏斗讨论 - 为什么蛋白质折叠独特且有效？” 78. 475-509 (2002)

小松崎民樹: "タンパク質フォールディングのダイナミックス-異常拡散と階層的規則性"生物物理. 42. 285-289 (2002)

Tamiki Komatsuzaki：“蛋白质折叠动力学 - 异常扩散和层次规律”生物物理学 42. 285-289 (2002)

Tamiki Komatsuzaki: "Dynamical Propensity Rule of Transitions in Chemical Reactions"Journal of Physical Chemistry A. 106. 10945-10950 (2002)

Tamiki Komatsuzaki：“化学反应中过渡的动态倾向规则”物理化学杂志 A. 106. 10945-10950 (2002)

Tamiki Komatsuzaki: "Chemical Reaction Dynamics : Many-Body Chaos and Regularity' in Advances in Chemical Physics Vol.123 ed. by I.Prigogine and S.A.Rice"John Wiley & Sons. Inc.. 77 (2002)

Tamiki Komatsuzaki：“化学反应动力学：多体混沌和规律”，化学物理学进展第 123 卷，作者：I.Prigogine 和 S.A.Rice”John Wiley

松永康佑: "蛋白質折れ畳みダイナミックスにおける階層的規則性"物性研究. 78. 457-462 (2002)

Kosuke Matsunaga：“蛋白质折叠动力学的层次规律”物理特性研究 78. 457-462 (2002)。