ホモロジーモデリングとアビニシオ法の統合による高精度タンパク質構造予測手法の開発

结合同源建模和阿比尼西奥方法开发高精度蛋白质结构预测方法

• 批准号: 16014204
• 负责人: 清水 謙多郎
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16014204/
• 关键词: タンパク質; 構造予測; フラグメントアセンブリ方式; アビニシオ法; ホモロジーモデリング; 分子動力学法; マルチカノニカル法

本研究では、(1)ホモロジーモデリングとフラグメントアセンブリ方式によるアビニシオ法を統合して、従来のホモロジーモデリングの問題の解決を図り、主鎖骨格レベルでの予測精度の向上を図るとともに、(2)精度の高い物理ポテンシャルと効率的な構造探索手法を用いた分子動力学計算に基づくアビニシオ法により、高精度のモデリングを実現する。(1)については、例えば、構造既知のテンプレートがC末端の26残基を除いて存在する130残基のタンパク質(PDB ID:1VM0)に対して、ホモロジーモデリング(Modeller)を用いてモデリングを行った領域(LEU104よりN末寄りの部分)に加え、申請者らのアビニシオ法を用いて生成した領域(LEU104以降の部分)を加えることにより、全体としてネイティブ構造と非常に近い構造を出力することができた。(2)については、平坦なエネルギー分布を生成することによりエネルギー障壁を越えて構造空間を効率的に探索することが期待できるマルチカノニカル分子動力学法を用いた。ターゲットとして、FNIII_<10>(PDB ID:1FNA)を用い、Modellerによって得られた予測構造(ネイティブ構造とのRMSDが3.0Å)をマルチカノニカル分子動力学法で精密化することを試みている。これにより、生成した構造の68%で予測精度の向上を達成し、そのうち、ネイティブ構造とのRMSDが0.7Åの構造を得ることができた。また、立体構造が多く決定されているSH2ドメインのうち、とくにXlp SAP(PDB ID:1D4W)の構造を予測する問題を取り上げ、本件についてもネイティブ構造に非常に近い構造を得ている。高精度モデリングは、詳細な機能の解析、薬剤設計などで重要と考えられるが、多数のタンパク質に適用できる技術が確立されているわけではなく、今後、さらなる研究が必要と考えられる。

The main contents of this study are as follows: (1) in this study, the following steps are required: (1) in this study, the results of this study are as follows: (1) in this study, (1) the results of this study are as follows: (1) in this study, (1) in this study, (1) in the first part of this study, the results of this study are as follows: (1) the results of this study are as follows: (1) in this study, the results of this study are as follows: (1) in this study, (1) the results of this study are as follows: (1) the results of this study are as follows: (1) in this study, (1) the results of this study are as follows: (1) in this study, the results of this study are as follows: (1) in this study, (1) in this study, (2) the exploration method of high precision physics is used to calculate the accuracy of molecular dynamics. (1) to make known residues (26 residues at the C-terminal) except that there are 130 residues (PDB ID:1VM0) residues in the C-terminal (Modeller) domain (LEU104

项目成果

マルチカノニカル分子動力学法によるリガンド結合に伴うタンパク質の構造変化メカニズムの解析

使用多规范分子动力学方法分析配体结合引起的蛋白质结构变化的机制

• 发表时间: 2004
• 期刊: 生物物理 44,S1
• 作者: Sakai;H. et al.;Daiyasu H. et al.;Ichihara H. et al.;Standley D. et al.;Toh H.et al.;石塚 隆記;野本 享;石田 貴士;石谷隆一郎;寺田透
• 通讯作者: 寺田透

アミノ酸配列からのタンパク質disordered領域予測手法の開発

开发从氨基酸序列预测蛋白质无序区域的方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: 生物物理 44,S1
• 作者: Sakai;H. et al.;Daiyasu H. et al.;Ichihara H. et al.;Standley D. et al.;Toh H.et al.;石塚 隆記;野本 享;石田 貴士
• 通讯作者: 石田 貴士

球面調和関数に基づく基底関数による級数展開を用いた高速ドッキング予測法

基于球谐函数的基函数级数展开快速对接预测方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: 生物物理 44,S1
• 作者: Sakai;H. et al.;Daiyasu H. et al.;Ichihara H. et al.;Standley D. et al.;Toh H.et al.;石塚 隆記;野本 享;石田 貴士;石谷隆一郎;寺田透;角越和也
• 通讯作者: 角越和也

Improvement of accuracy of free-energy landscapes of peptides calculated with generalized Born model by using numerical solutions of Poisson's equation

使用泊松方程的数值解提高广义玻恩模型计算的肽自由能图的准确性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Chemical Physics Letters 393
• 作者: Sakai;H. et al.;Daiyasu H. et al.;Ichihara H. et al.;Standley D. et al.;Toh H.et al.;石塚 隆記
• 通讯作者: 石塚 隆記

Distributed shared arrays : Portable shared-memory programming interface for multiple computer systems

分布式共享数组：用于多个计算机系统的便携式共享内存编程接口

• 发表时间: 2004
• 期刊: Cluster computing, The Journal of Networks, Software Tools and Applications 7,1
• 作者: Sakai;H. et al.;Daiyasu H. et al.;Ichihara H. et al.;Standley D. et al.;Toh H.et al.;石塚 隆記;野本 享
• 通讯作者: 野本 享