Simulation study of biomolecular motors: Structural analysis of regulation mechanisms of chemical reaction by motor movements

生物分子马达模拟研究：马达运动调节化学反应机制的结构分析

• 批准号: 22370057
• 负责人: TAKADA Shoji
• 金额: $ 12.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22370057/
• 关键词: キネシン; ATP加水分解; 分子動力学; 粗視化モデル; APT加水分解

As a working principle of biomolecular motors, it is important to understand the regulation of chemical reactions by motor movements and conformational changes in enzymes. Here, we studied theoretically how a double-headed kinesin, one of the best characterized molecular motors, can regulate motions of two heads and addressed what is the structural basis for this cooperation. We found that the nucleotide-dependent tensions between the two heads are the fundamentals, and by that, unidirectional and chemically tight coupling between two heads are realized.

作为生物分子马达的工作原理，了解马达运动和酶的构象变化对化学反应的调节是很重要的。在这里，我们从理论上研究了双头驱动蛋白，最好的特点之一的分子马达，可以调节两个头的运动，并解决了这种合作的结构基础是什么。我们发现，两个头之间的核苷酸依赖的张力是基本的，并通过这一点，实现了两个头之间的单向和化学紧耦合。

项目成果

癌抑制転写因子p53のDNA上の結合部位探索メカニズム: 粗視化分子動力学シミュレーションによる研究

肿瘤抑制转录因子p53 DNA结合位点的发现机制：利用粗粒度分子动力学模拟进行研究

• 发表时间: 2012
• 作者: Hosono Y;Usukura J;Yamaguchi T. Yanagisawa K;Suzuki M;Takahashi T;畑田出穂;寺川 剛
• 通讯作者: 寺川 剛

Molecular Dynamics Simulation Study of p53 Intrinsically Disordered N Terminal Domain

p53本质无序N端结构域的分子动力学模拟研究

• 发表时间: 2010
• 作者: T. Terakawa;S. Takada
• 通讯作者: S. Takada

タンパク質の立体構造入門-基礎から構造バイオインフォマティクスへ-(2章タンパク質構造の物理化学,5章アミノ酸配列からの構造予測とデザイン,6章分子シミュレーション的な技法)(編集:藤博幸)

蛋白质三维结构导论-从基础到结构生物信息学-（第2章蛋白质结构的物理化学、第5章氨基酸序列的结构预测与设计、第6章分子模拟技术）（编者：藤弘之）

• 发表时间: 2010
• 作者: 安藤友里子;他;高田彰二
• 通讯作者: 高田彰二

Kinesin internal tension for the coordinated walk estimated by all-atom MD simulation(全原子MDによる双頭キネシン分子モーターの内部張力評価)、

通过全原子 MD 模拟估计协调行走的驱动蛋白内张力

• 发表时间: 2011
• 作者: 金田亮;牧野司;富重道雄;高田彰二
• 通讯作者: 高田彰二

Modeling Rhodopsin active conformation (Meta II) by molecular dynamics simulations

通过分子动力学模拟模拟视紫红质活性构象 (Meta II)

• 发表时间: 2010
• 作者: F. Sakai;S. Takada
• 通讯作者: S. Takada