糖結合特異性分子の分子認識

糖结合特异性分子的分子识别

• 批准号: 17700295
• 负责人: 合田 祥子
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700295/
• 关键词: 分子軌道計算; 糖鎖; 抗体; 糖結合特異性; 分子認識; 大規模分子シミュレーション; フラグメント分子軌道法; レクチン

平成19年度は、糖鎖結合性タンパク質のひとつとして、糖鎖構造特異的抗体の解析を行った。対象とした抗体は、マンノトリオース(マンノースが3つ結合した糖:M3)を認識するヒト型抗体であり、アミノ酸配列がすでに報告されている複数のクローンのうち、特に実験結果報告が多くなされているクローン5A3をとりあげた。なお、これら抗体の立体構造は得られていないため、糖の分子認識を解析するために、予測構造の構築が必要となった。抗体の間には、高いアミノ酸配列保存性および構造類似性があることが知られているため、ホモロジーモデリングを用いてアミノ酸配列情報から立体構造予測を行った。構築したモデル構造と抗原(M3)との複合体構造予測には、抗体のループ構造の変化や、糖鎖の構造自由度を考慮できるInduced-fit Dockingを採用し、1000程度の予測構造を得ることができた。これらの構造は実験結果と照らし合わせて約20構造に絞り込み、ドッキングスコアの上位から順に量子化学計算による相互作用解析を行った。フラグメント分子軌道(FMO)法は生体分子間相互作用の量子化学的解析を目的としており、従来の手法では不可能であった巨大分子系の量子化学計算のコストを大幅に削減する手法である。本研究では、FMO法を用いて5A3-M3複合体の解析を行い、各アミノ酸残基とM3との相互作用エネルギーを得た。その結果、複合体形成に寄与するアミノ酸残基の候補を挙げることができた。FMO計算は並列化効率が高いため、PCクラスタ上では最大48CPUを用いて並列に実行し、計算時間の大幅な短縮に成功した。また、東海大学に設置された教室内の教育用PC16台(32CPU)を用いた実装テストも行い、有意な高速化を図ることができた。

In 2019, the analysis of antibodies specific to glycan structure was carried out. For example, if you want to know the type of antibody, you can report the number of antibodies, especially the number of results. The three-dimensional structure of the antibody is necessary for the analysis of the molecular structure of the sugar. Antibodies are highly resistant to acid alignment and structural similarity. They are resistant to acid alignment and structural similarity. They are resistant to acid alignment and structural similarity. Construction of complex structure prediction of antigen (M3) and antibody structure prediction of carbohydrate lock structure degree of freedom consideration of Induced-fit Docking application of 1000 degree prediction of structure prediction The structure of this paper is based on the results of quantum chemistry calculation. The molecular orbital (FMO) method is an impossible method for quantum chemical analysis of molecular interactions in living organisms, but it greatly reduces the quantum chemical calculation of giant molecular systems. In this study, FMO method was used to analyze the 5A3-M3 complex and to obtain the interaction between each acid residue and M3. As a result, the formation of complexes is related to the formation of candidate acid residues. FMO calculation parallel efficiency is high, PC is high, maximum 48CPU is high, calculation time is short. Tokai University is equipped with 16 educational PCs (32 CPUs) in the classroom.

项目成果

インフルエンザウイルス感染の分子メカニズムを第一原理計算で探る

利用第一性原理计算探索流感病毒感染的分子机制

• 发表时间: 2007
• 作者: 岩田 達則;他
• 通讯作者: 他

Maximizing the ratio of information to its costs in information-theoretic competitive learning

在信息论竞争性学习中最大化信息与其成本的比率

• 发表时间: 2005
• 期刊: Artificial Neural Networks : Formal Models and Their Applications - ICANN2005
• 作者: 大矢 一恵;大宮 健太;垣田 幸子;榎本 洸一郎;櫻沢 繁;石若 裕子;H.Nakagawa;R.Kamimura
• 通讯作者: R.Kamimura

Identification of two biologically crucial hydroxyl groups of (-)-epigallocatechin gallate in osteoclast culture

• DOI: 10.1016/j.bcp.2006.09.002
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY
• 影响因子: 5.8
• 作者: Nakagawa, Hiroshi;Hasumi, Keiji;Wachi, Masaaki
• 通讯作者: Wachi, Masaaki

Theoretical studies for molecular modeling of new camptothecin analogues

• 发表时间: 2007-06
• 期刊: Croatica Chemica Acta
• 影响因子: 0.3
• 作者: Sachiko Aida-Hyugaji;H. Nakagawa;J. Nomura;M. Sakurai;U. Nagashima;T. Ishikawa

Structure modeling and ligand-docking simulation of anti-mannotriose (M3) single-chain antibodies (scFvs)

抗甘露三糖 (M3) 单链抗体 (scFv) 的结构建模和配体对接模拟

• 发表时间: 2007
• 作者: Sachiko;Aida-Hyugaji;et. al.
• 通讯作者: et. al.