巨大膜蛋白質・脂質二重膜複合体の高精度分子動力学計算システムの開発
巨大膜蛋白質・脂質二重膜複合体の高精度分子動力学計算システムの開発
批准号:
15770096
负责人:
杉田 有治
金额:
$2.3万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份:
2003
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2003 至 2004
中文摘要
我々は,生体膜によって隔てられた細胞内外にわたる物質輸送を理解するために,膜輸送タンパク質の立体構造に基づいた分子シミュレーションを行った.本研究では、特に、生体のカルシウム濃度の維持に重要な役割を担っている筋小胞体カルシウムポンプに関する計算を行った.カルシウムポンプは,分子量約11万(アミノ酸残基数994)の巨大なタンパク質であり,10本の膜貫通ヘリックスと3つの大きな水溶性ドメインを持っている.このため,この膜タンパク質が生体膜を構成する脂質二重膜中でどのような形で安定化しているのかを理解することは,その機能を理解する上で本質的に重要な課題であった.我々は,カルシウム結合型,非結合型の2つの立体構造を用いた原子数25万以上の巨大なシステムの分子動力学計算を10nsec実行した.それぞれの状態において,脂質二重膜に対するカルシウムポンプの配向を変えた複数の初期構造モデルを試した.計算で得られたトラジェクトリを用いて,膜貫通ヘリックスの安定性を調べることにより,カルシウムポンプの脂質二重膜に関する最も安定な配向を明らかにした.
英文摘要
我々は,生体膜によって隔てられた細胞内外にわたる物質輸送を理解するために,膜輸送タンパク質の立体構造に基づいた分子シミュレーションを行った.本研究では、特に、生体のカルシウム濃度の維持に重要な役割を担っている筋小胞体カルシウムポンプに関する計算を行った.カルシウムポンプは,分子量約11万(アミノ酸残基数994)の巨大なタンパク質であり,10本の膜貫通ヘリックスと3つの大きな水溶性ドメインを持っている.このため,この膜タンパク質が生体膜を構成する脂質二重膜中でどのような形で安定化しているのかを理解することは,その機能を理解する上で本質的に重要な課題であった.我々は,カルシウム結合型,非結合型の2つの立体構造を用いた原子数25万以上の巨大なシステムの分子動力学計算を10nsec実行した.それぞれの状態において,脂質二重膜に対するカルシウムポンプの配向を変えた複数の初期構造モデルを試した.計算で得られたトラジェクトリを用いて,膜貫通ヘリックスの安定性を調べることにより,カルシウムポンプの脂質二重膜に関する最も安定な配向を明らかにした.
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Toyoshima C.et al.: "Modeling of the inhibitory interaction of phospholamban with the Ca2+-ATPase"P NATLACAD SCI USA. 100. 467-472 (2003)
Toyoshima C.等人:“受磷蛋白与 Ca2 -ATP 酶的抑制相互作用的建模”P NATLACAD SCI USA。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Toyoshima C.et al.: "Crystal structures of Ca2+-ATPase in various physiological states"ANN NY ACAD SCI. 986. 1-8 (2003)
Toyoshima C.等人:“各种生理状态下Ca2-ATP酶的晶体结构”ANN NY ACAD SCI。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Asahi M.et al.: "Sarcolipin regulates sarco(endo)plasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA) by binding to transmembrane helices alone or in association with phospholamban"P NATLACAD SCI USA. 100. 5040-5045 (2003)
Asahi M.等人:“肌磷脂通过单独结合跨膜螺旋或与受磷蛋白结合来调节肌(内)质网 Ca2 -ATP 酶 (SERCA)”P NATLACAD SCI USA。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
ER/SR Calcium Pump : Structure
ER/SR 钙泵:结构
DOI:
--
发表时间:
2004
期刊:
Encyclopedia of Biological Chemistry 2
影响因子:
--
作者:
[Toyoshima, C. et al.]
通讯作者:
C. et al.
Toyoshima C.et al.: "Minireview : Structural basis of ion pumping by Ca2+-ATPase of sarcoplasmic reticulum"FEBS Letters. 555. 106-110 (2003)
Toyoshima C.等人:“小评论:肌浆网 Ca2-ATP 酶离子泵送的结构基础”FEBS Letters。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Multi-scale molecular dynamics simulation on biomolecular dynamics in crowded cellular environments
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批准号:19H05645
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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资助金额:$126.8万
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财政年份:2019
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负责人:杉田 有治
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依托单位:
拡張アンサンブル法に基づく蛋白質フォールディング機構解析法の確立
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批准号:14015234
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$3.65万
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财政年份:2002
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负责人:杉田 有治
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依托单位:
新拡張アンサンブル法による蛋白質フォールディング機構の自由エネルギー解析
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批准号:13208036
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
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资助金额:$3.84万
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财政年份:2001
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负责人:杉田 有治
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依托单位:
アミノ酸変異による蛋白質の機能と安定性変化の物理化学的解明
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批准号:13780542
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项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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资助金额:$1.15万
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财政年份:2001
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负责人:杉田 有治
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依托单位:
レプリカ交換法による蛋白質立体構造予測法の開発
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批准号:12208047
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2000
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负责人:杉田 有治
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依托单位:
海外基金