モジュールの構造予測に基づく蛋白質の立体構造予測法の開発

基于模块结构预测的蛋白质结构预测方法的发展

• 批准号: 01J60044
• 负责人: 関 安孝
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology (2003)Nagoya University (2001-2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J60044/
• 关键词: 蛋白質構造安定性; モジュール構造; 水和; 分子動力学法; 疎水クラスター; モンテカルロシミュレーション

蛋白質の部分構造であるモジュールが,蛋白質全体の構造安定性と折り畳みのメカニズムにどのように寄与しているかを調べるため,バルナーゼを例にとり,切離したモジュール・ペプチドの水溶液中での安定性を,マルチカノニカル分子動力学(MUCA-MD)法を用いて調べた。プログラム開発,及び計算は主に研究室の既存の計算機を用いた。また得られた大量の座標データはDATとDLTに保存した。ポテンシャル関数とパラメータはCHARMM19を使い,溶媒の近似としてGB/SA近似の一種であるACS2を用いた。更に,MUCA-MDの重み決定法としてWangらによって提案された新しいアルゴリズムを採用した。まず,天然構造がNMR実験から明らかとなっているTrp-Cage(20残基)のMUCA-MDを行い,この方法が,モジュールの構造解析に十分な計算速度と精度を持つことを確かめた。解析の結果,バルナーゼの6つのモジュールは,大きく3つのグループに分類できる。1つは,モジュール単独でも,一定の割合で天然構造と同様の2次構造とトポロジーを持つことが出来るM1とM5である。M5は,天然構造と類似(RMSD【approximately equal】2Å)のβ-hairpin構造を4.3%の割合で形成した。M1は,RMSD値(【approximately equal】Å)は大きいが,天然構造におけるα-helixのC末側の半分を形成し,疎水クラスター残基の多くが凝集した構造を少なくとも7%以上形成した。2つ目は,天然2次構造と非天然2次構造が混在するM2,M3である。そのうちM3は,モジユール末端間距離を天然構造の距離に制限することにより,天然2次構造の割合の上昇が観測された。最後は天然2次構造を形成せず,多くの非天然2次構造を形成し々M4,M6である。この様に,各モジュール・ペプチドの採りうる構造は,天然構造との比較において多様である事が明らかとなった。

The protein is partially stable, and the whole protein is stable and stable. The whole protein is used in molecular dynamics (MUCA-MD) method to determine the stability of the protein. It is necessary to start the operation, and the main research laboratory of the computer will use the existing computing machines. You need to save a large number of seats, DAT, DLT, etc. The number of samples is different from that of the CHARMM19, and the solvent is similar to the GB/SA, which is similar to the one used in ACS2. What's more, the MUCA-MD repeated the decision method to determine the use of the new Wang proposal. In this paper, we use the natural method to make the NMR (20 residues), the MUCA-MD (20 residues), the speed, the accuracy, the accuracy. After analyzing the results, we found that there were significant differences between the results and the classification of the results. In the first half of the year, we must cut off the nature and make it twice in the same way. M5, the natural product type is similar to (RMSD [approximately equal] 2) β-hairpin, which is 4.3% cut off to form a bond. M1, RMSD ([approximately equal]), naturally made α-helix, the end of C, half-split, water, more residues, less, less, more than 7%. 2 "eyes", twice natural "manufacture", not natural twice "manufacture" mixed in "M2 ~ M3". The distance between the end of the machine and the distance from the end of the machine is limited to the distance from the M3, the distance from the end of the machine, the distance between the end and the end of the machine. In the end, it was made twice in nature, and it was not made naturally twice in the end, and it was made in M4, M6. In the first place, you have to make a lot of money, and you have to make it naturally.

项目成果

Takahashi Higurashi, Yuzuru Hiragi, Kaoru Ichimura, Yasutaka Seki, Kunitsugu Soda, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata: "Structural Stability and Solution Structure of Chaperonin GroES Heptamer Studied by Synchrotron Small-angle X-ray Scattering"Journal of

Takahashi Higurashi、Yuzuru Hiragi、Kaoru Ichimura、Yasutaka Seki、Kunitsugu Soda、Tomohiro Mizobata、Yasushi Kawata：“通过同步加速器小角 X 射线散射研究 Chaperonin GroES 七聚体的结构稳定性和溶液结构”杂志