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アクトミオシンの分子間相互採用モデリングにおける水の役割

水在肌动球蛋白分子间相互募集模型中的作用

基本信息

批准号：
18031035
负责人：
高野光則
金额：
$ 4.93万
依托单位：
Waseda 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18031035/
关键词：
アクトミオシン分子動力学計算エネルギー地形ラチェット Biased Brownian motion 静電相互作用アロステリーフィラメント形成分子モーターエネルギーランドスケープファネル水和エネルギーブラウン運動揺動散挽関係

项目摘要

アクチンフィラメントに沿ったミオシン分子の1方向的な滑り運動は,ミオシンとアクチンフィラメントとの間の相互作用エネルギー地形の特徴によって説明されることが示された(名古屋大・寺田,笹井氏との共同研究)。エネルギー地形はフィラメントに沿って非対称的であり,さらに,大局的にはファネル状になっていることがわかった。アクトミオシンの分子モーターとしての機能それ自体とカップルした,いわゆる"機能ファネル"がエネルギー地形に形成されているようである。また,分子間相互作用に関与すると推測されている一群のアミノ酸について置換の影響を調べたところ,過去のin vitro motility assayの実験結果と符合した。アクトミオシンの分子間相互作用の詳細に探りを入れるため,水分子をexplicitに取り入れたアクチン,ミオシンの全原子MD計算も本格的に開始した。まず,アクチン,ミオシンそれぞれ単体のアロステリーに注目した。現在のところ,結晶構造で示唆されているようなヌクレオチド結合状態の変化にともなう顕著な立体構造変化はみられない。また,アクチンの重合・脱重合過程の分子機構の解明にも取り組んだ。フィラメント構造の安定性には分子間の2種類の静電相互作用,および分子間の接触面の柔らかさが重要であることが分かった。関連研究として,プリオンの重合・脱重合過程についてMD計算による研究を行い,プリオンの脱重合過程のシミュレーション結果をもとに,プリオン重合の新たなメカニズムを議論した(岐阜大・中村,桑田氏との共同研究)。またアクトミオシンの滑り運動機構の研究成果をふまえ,キネシンー微小管系におけるキネシンの1方向的な滑り運動の計算機実験と理論解析を行った。

A description of the characteristics of the terrain is given by the interaction between the sliding motion of the molecules along one direction (Nagoya Dai-Terada, Sasai no joint research). In the case of the case of The function of the sub-component is to create a new environment. The results of the previous in vitro motility assay are consistent with those of the previous in vitro motility assay. Detailed exploration of molecular interactions in water molecules, including all atomic MD calculations In addition to the above, it is also possible to reduce the cost of the project. Now, the crystal structure shows that the state of combination is changed from solid structure to solid structure. The molecular mechanism of the coincidence and declination processes is analyzed. The stability of the structure is related to two kinds of electrostatic interactions between molecules, and the flexibility of the contact surface between molecules is important. The correlation research is carried out in the study of MD calculation, the results of MD calculation in the process of overlap and de-overlap, and the discussion of new MD calculation in the process of overlap and de-overlap (joint research of Daiichi Nakamura and Kuwata, Gifu). The research results of sliding motion mechanism in micro-pipe system were analyzed by computer.