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水和効果に注目した蛋白質の部分モル体積及び圧縮率の理論的研究

关注水合效应的蛋白质部分摩尔体积和可压缩性的理论研究

基本信息

批准号：
16750015
负责人：
今井隆志
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Ritsumeikan University
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16750015/
关键词：
3D-RISM理論蛋白質部分モル体積水和高圧麻酔疎水水和

项目摘要

(1)3D-RISM理論を用いて、16残基の人工ペプチド(AK16)のヘリックス-コイル転移に伴う部分モル体積変化を調べた。得られた体積変化を幾何学的な寄与と水和の寄与に理論的に分割することにより解析した。その結果、平均的に見ると、ヘリックス-コイル転移に伴う体積増加はコイル状態で生成する空洞の体積の寄与が最も重要であり、その一部がペプチド-水間の静電的な体積変化と相殺することが明らかになった。ただし、コイル構造は体積の観点で見ると必ずしも均一の性質を持っておらず、ヘリックスよりも体積の小さい伸びたコイル構造とヘリックスより体積の大きい通常のコイル構造に分類できることが分かった。(2)麻酔の圧拮抗の分子機構を明らかにするため、3D-RISM理論を用いて、リゾチームとキセノン(麻酔薬の一つ)の結合に伴う部分モル体積を調べた。キセノンがリゾチームの基質結合部位に吸着した際、体積が増加する(つまり圧力で抑制される)ことが分かった。一方、キセノンがリゾチーム内部に結合した場合は体積変化がほとんど起こらないことが分かった。前者の体積増加は、キセノンが結合部位にルーズに結合したため生成する空洞が主な原因であることを明らかにした。これらの結果に基づき、麻酔の圧拮抗は、麻酔薬が蛋白質にルーズに結合した結果起こる現象であるという仮説を提案した。(3)蛋白質内部に閉じ込められた水分子の平衡配置と個数が3D-RISM理論を用いて正確に予測できることを示した。(実験的にも分子シミュレーション等の他の理論的手法でも一般的にそのような水分子を検出することは難しい。)

(1)3D-RISM theory is applied to the artificial selection of 16 residues (AK16). The volume of water and water is divided into two parts. As a result, the volume of voids generated by the average particle size shift increases, and the volume of voids generated by the average particle size shift increases. The volume of the structure is small and the property is uniform. The structure is large and the structure is classified. (2)The molecular mechanism of drug resistance is clearly defined, and the volume of 3D-RISM theory is adjusted by the combination of drug resistance and drug resistance. The matrix binding sites of the matrix are adsorbed and the volume increases (the pressure is suppressed). On the one hand, when the core is integrated inside the remote control unit, the volume changes and becomes different. The volume of the former increases, and the latter increases. The results of this study are as follows: 1. (3)The equilibrium configuration of water molecules in protein is shown by 3D-RISM theory. (Other theoretical approaches such as the molecular structure of water molecules are generally difficult.)

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Solvation thermodynamics of protein studied by the 3D-RISM theory

DOI：
10.1016/j.cplett.2004.06.140
发表时间：
2004-09-01
期刊：
CHEMICAL PHYSICS LETTERS
影响因子：
2.8
作者：
Imai, T;Kovalenko, A;Hirata, F
通讯作者：
Hirata, F

Reply to "Comment on 'Hydrophobic Effects on Partial Molar Volume'"

回复“对‘偏摩尔体积的疏水效应’的评论”

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
The Journal of Chemical Physics 123巻16号
影响因子：
0
作者：
山口有朋;横山将史;小倉卓;小柳津研一;湯浅真;大久保貴広;酒井秀樹;阿部正彦;原田潤;藤原宗賢;原田潤;原田潤;小川桂一郎;R.Katoono;T.Suzuki;R.Katoono;H.Kawai;E.Ohta;H.Kawai;T.Suzuki;H.Kawai;T.Suzuki;R.Katoono;H.Kawai;S.Iwashita;H.Kawai;H.Kawai;H.Higuchi;T.Suzuki;T.Suzuki;Takashi Imai ら;Takashi Imai ら
通讯作者：
Takashi Imai ら

Theoretical Study of Volume Changes Associated with the Helix-Coil Transition of an Alanine-Rich Peptide in Aqueous Solution

水溶液中富含丙氨酸的肽螺旋-螺旋转变相关体积变化的理论研究