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タンパク質の分子内・分子間コミュニケーションによる構造転移の基礎理論

蛋白质分子内和分子间通讯引起的结构转变的基本理论

基本信息

批准号：
18770128
负责人：
寺田智樹
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

タンパク質のアロステリック転移を記述する基礎理論として、前年度に構築したカメレオンGoモデルを用いて、アデニル酸キナーゼの構造転移についてランジュバンダイナミクスによる分子動力学計算を行った。パラメータの変化による振る舞いの変化を調べたところ、適切なパラメータのもとでは二状態的な構造転移がみられ、実験と同様のbimodalな距離分布が再現できた。このときの自由エネルギーランドスケープをエネルギーとエントロピーの成分に分解すると、これら二つの成分はそれぞれ単調に変化するにもかかわらず、微妙なバランスにより途中に自由エネルギー障壁が出来ていることがわかった。このような自由エネルギー障壁のできかたはフォールディング・アンフォールディングと類似しており、興味深い。また、アデニル酸キナーゼ以外の6種類のタンパク質に対してもこのモデルを適用した計算を行ったところ、構造変化がヒンジ状のときはアデニル酸キナーゼと同様に二状態的な構造転移がみられるのに対して、構造変化がずり運動状のときは場合によりさまざまな自由エネルギーランドスケープが得られ、その結果、二状態的になる場合とならない場合があることがわかった。これらのタンパク質における構造変化の比較から、動きを大きく制限するようなコンタクトの形成が伴っているかどうかが二状態的になるかどうかを決めており、アデニル酸キナーゼのようなヒンジ状の構造変化ではより二状態的になりやすくなっているものと推測される。さらに多量体タンパク質に対しても計算が出来るようにプログラムの拡張を行い、ヘモグロビン四量体の構造転移についても予備的な計算を行った。

The basic theory and the molecular dynamics calculation of the structure shift of the structure shift. The structure of the two states is shifted from one state to another, and the distribution of the bimodal distance is reproduced. The two components of the system are divided into two parts: one part is divided into two parts: the other part is divided into three parts: the first part is divided into two parts: the first part is divided into three parts: the second part is divided into two parts: the third part is divided into three parts: the fourth part is divided into four parts: the fourth part is divided into three parts: the fourth part is divided into four parts: the fourth part is divided into three parts: the fourth part is divided into four parts: the fourth part is divided into three parts: the fourth part is divided into four parts: the fourth part is divided This is a very interesting story. 6 kinds of structural shift, structural The two states are in the same situation. The structural transformation of the two states is determined by comparing the structural transformation of the two states. The structural transformation of the two states is determined by comparing the structural transformation of the two states. In addition, the calculation of the mass of the multi-volume is carried out. The calculation of the mass of the four-volume is carried out.