权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

タンパク質立体構造形成に及ぼす溶媒効果の分子論的解明

溶剂对蛋白质 3D 结构形成影响的分子阐明

基本信息

批准号：
15076203
负责人：
木下正弘
金额：
$ 26.69万
依托单位：
Kyoto 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

「疎水性」の分子起源を分子性流体用積分方程式論に基づいて解析した。メタンのような疎水性溶質の溶解度が70-80℃で最小値をとるという挙動は,適当にモデル化した単純溶媒でも再現できる。水の特性の多くは,水素結合そのものや回転運動などにあるのではなく,小さな分子サイズと強い引力相互作用にある。溶質近傍における水分子間水素結合の強化(構造化)は,極めて低温で大きな溶質の場合を除けば,それによるエントロピー損失がエンタルピー利得を大きく上回るために好ましくない。蛋白質は,高圧下では,水のエントロピーを増加させるために,内部に水分子が1分子層程度侵入したようなスウェリング構造に変性する。蛋白質の水和エントロピーを(1)蛋白質-水間の2体相関レベルの水和エントロピーのうち,排除容積EVに依存する成分(朝倉-大沢理論で計算した水和エントロピー),(2)それのうち,EV以外に依存する成分,(3)蛋白質-水-水間の3体相関レベルおよび多体相関レベルの水和エントロピーに分解して解析した。さらに,(2)と(3)の各々を水分子の並進運動の制限からの寄与と回転運動の制限からの寄与に分解した。その結果,高圧下で変性した場合に水のエントロピーが増加する原因は,(3)の並進運動の制限からの寄与にあることが分かった。(1)と(2)においてはいずれも損をする。内部に浸透した水分子の並進運動と回転運動はより制限されるものの,蛋白質外部における水分子の混み合いが大きく緩和されるのである。分子性流体用積分方程式論と形態熱力学を統合した独特の理論を用いて,蛋白質の水和の熱力学量を高精度でかつ高速で計算できる新しいアプローチを開発した。このアプローチに基づいて構築した自由エネルギー関数を用いて,合計15種類の蛋白質に対し,各々天然構造と600-700通りのデコイ(偽物)構造の中から天然構造を射当てることに成功した。

The molecular origin of "water" is analyzed by integral equation theory. The solubility of aqueous solutes is 70-80℃, and the solubility of aqueous solutes is 70-80℃. Water has many properties, such as water element binding, strong gravitational interaction, etc. Solute near the water molecules of water binding strengthening (structuring), extremely low temperature, large solute in the case of removal, all kinds of losses, gains, large returns, good results. Protein, high pressure, water and increase in temperature, internal water molecules to a molecular level of invasion, structure and change Protein water and protein balance (1) protein-water two-body correlation, excluding capacity EV dependent components (Asakura-Osawa theory calculation),(2) protein-water three-body correlation, excluding capacity EV dependent components,(3) protein-water three-body correlation, excluding multi-body correlation, excluding capacity EV dependent components,(4) protein-water three-body correlation, excluding capacity EV dependent components. (2) and (3) limit the movement of water molecules and limit the movement of water molecules and limit the movement of water molecules. As a result, under high pressure, the reason for the increase of water temperature is (3) the limit of water temperature and water temperature. (1)2) The middle part of the body. The internal penetration of water molecules and the movement of water molecules are limited, and the external penetration of water molecules is limited. Integral equation theory for molecular fluids, morphological thermodynamics, integration, and application of unique theories for protein water and thermodynamic quantities with high precision, high speed, and new developments In total, 15 kinds of proteins were used in this study, and the natural structure was 600-700 years old.