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大規模計算によるタンパク質切断解析データベースの構築

利用大规模计算构建蛋白质裂解分析数据库

基本信息

批准号：
16700280
负责人：
福井一彦
金额：
$ 2.11万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

質量分析法を使用したタンパク質構造やその翻訳後修飾に関する情報を取得するトップダウン・プロテオミクスやグライコミクスでは、消化酵素を用いることなく解析処理高速化を実現する方法としてタンパク質の全体の情報をはじめに取得し、光や衝突プロセスを用いることで得られた断片化イオンの質量その構造を得る実験が行われている。これらの実験ではイオン化された生体高分子に外部よりエネルギーを与えることで(主に赤外多光子吸収や衝突誘起)生成したフラグメントを同定している。本研究では非経験的・半経験的な分子軌道法によるペプチド結合の評価やプロトン誘起による反応解析のためプロトン付加位置の大規模計算を行った。一般的に低エネルギー解離実験ではアミノ酸主鎖のC'-N結合で切断されたフラグメントが主に生成されることが知られているので、N末端やC末端を考慮したジペプチドに対しペプチド結合のボンドエネルギー計算を行った。また質量分析計を用いた実験によりタンパク質やペプチドをソフトイオン化し断片化する際は、プロトン付加したフラグメントイオンが主に観測できことが知られている。このイオン化に伴うモデル計算としてプロトンの付加し易さを決定するため、プロトンをジペプチド主鎖の酸素や窒素に付加し網羅的にプロトンアフィニティ計算を実行した。これらの計算結果はデータベース(DB)として整理することで、実験で得られたスペクトルの効率的な解析に繋がると考え分子軌道計算DBを構築した。ここで開発しているDBはJAVAとSQLの言語を用いており汎用性の高いLinux上で動作でき、ボンドエネルギーやアフィニティ計算をDBに組み込んでの質量分析支援DBの動作確認を終えた。また振動計算を実行することで、分子のvibrational degree of freedomが増えることにより内部エネルギーの変化が計算できる機能を加え、与える外部エネルギーの妥当性を考察した。DBの計算スペクトラ解析機能としてはIRやUVスペクトラを表示できる。

The quality analysis method uses the quality structure of the material and is modified after the translation.プダウン・プロテオミクスやグライコミクスでは, digestive enzymes are analyzed and processed by いることなくThe method of speeding up the realization of the problem, the quality of the whole body, the information of the whole body, the acquisition of the light, and the conflict of the lightセスを Use いることでget られた fragmentation イオンのquality そのstructure をget る実験が行われている.これらの実験ではイオン化されたbiotic polymerに外よりエネルギーを与えることで(main infrared multi-photon absorption and collision induced) generates したフラグメントを同定している. This study is based on a combination of non-standard and semi-standard molecular orbital methods.のためのためプロトンAdditional location large-scale calculation を行った of ロトンinducing によるreaction analysis. General low-density acid dissociation にミノ acid main lock のC'-N combination で cutting されたフラグメントが主にgeneration されることが知られているので、N-terminal and C-terminal したジペプチドに対しペプチド Combined with のボンドエネルギーcalculate を行った.また mass analyzer is made of いた実験によりタンパクquality やペプチドをソフトイオンしする记は、プロトンFUKAしたフラグメントイオンが主にmeasurementできことが知られている.このイオン化に合うモデルcalculationとしてプロトンの富加しeasyさをdeterminationするため、プロトンThe をジペプチド main lock の acid element や suffocation element に pay plus し net にプロトンアフィニティcalculate を実行した. Calculation results of これらのはデータベース(DB)としてCompilationすることで、実験で得らThe analysis system of the efficiency of the system is the molecular orbital calculation DB and the construction is done.ここで开発しているDBはJAVAとSQLのlanguageを用いておりHigh versatilityのaction on Linuxでき, ボンドエネルギーやアフィニティcalculationをDBに集团み込んでのquality analysis support DBのaction confirmationをFinalえた.またvibration calculationを実行することで、moleculeのvibrational degree of Freedom's inner and outer functions are calculated and adjusted, and the external functions are inspected for appropriateness. DBのcalculationスペクトラanalytic functionとしてはIRやUVスペクトラをexpressionできる.