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液体論を基盤としたタンパク質立体構造予測法の構築

基于液体理论的蛋白质结构预测方法构建

基本信息

批准号：
12J00412
负责人：
安田賢司
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

我々が以前構築した自由エネルギー関数(FEF)を用いて、僅か10残基にも拘らず水中で安定なβ-ヘアピン構造を形成するCLNO25の立体構造安定性を解析した。この蛋白質はβ-ヘアピン構造形成により分子内水素結合を最大限に確保し、水-タンパク質問の水素結合の切断を補償しつつも、側鎖の非常に密に充填により、大きな水のエントロピー増加をもたらすことが出来るアミノ酸配列をもつ。この水のエントロピー増加により、折り畳みに伴う構造エントロピー低下を凌駕し、天然構造が安定となる。α-ヘリックス構造形成でも分子内水素結合を確保できるが、側鎖の密な充填が出来ず、安定にはならない。他の適当なアミノ酸配列では、上記のような分子内水素結合と側鎖の充填の両方を同時に満足することは非常に困難である。よって、多くの短いポリペプチドは固有の立体構造に折り畳まない。大きなタンパク質の中には、折り畳みの初期段階で特定の形に折り畳む短いアミノ酸の配列(piece)がいくつか存在し、これが核となり蛋白質全体の折り畳みがおこると考えられている。そのpieceの1つに相当すると考えられるCLNO25の折り畳みメカニズムを解明できたことは、蛋白質折り畳み過程の最も本質的な部分の理解に繋がる為、蛋白質の立体構造予測法の構築に大きな進展をもたらすと期待される。加えて、FEFを用いた膜タンパク質立体構造安定性を向上させるアミノ酸置換の予測に取り組んだ。多くの薬剤の標的となる重要な膜タンパク質であるG protein coupled recepter (GPCR)の中からアデノシン受容体を題材とした。このタンパク質に対してはアラニンスキャニング実験による安定性の変化が報告されている。研究の結果、安定化すると報告された8箇所の置換の内、7箇所をFEFを用いて予測できた。今後、アラニン以外への置換による安定性向上を試みる予定である。

The analysis of the stereostructural stability of CLNO25 in the presence of 10 residues in the structure of CLNO25 was carried out. The protein structure is formed by ensuring maximum intramolecular water binding, compensation for water binding interruption, and very dense filling of side locks. The water level increases, the structure decreases, and the natural structure becomes stable. The formation of α-polythene structure ensures the binding of water elements in molecules, and the filling of side locks is stable. It is very difficult for them to arrange their acids properly and simultaneously by combining water elements in molecules and filling them with side chains. In addition to the inherent three-dimensional structure, the short and long distance between the two sides of the bridge can be used to reduce the thickness of the bridge. In the early stage of the protein, the protein is divided into two parts: the first part is the protein, the second part is the protein, the third part is the protein, the fourth part is the protein. The development of protein three-dimensional structure prediction method is expected to improve the understanding of the essential part of protein folding process. The prediction of acid substitution is based on the analysis of the stability of the solid structure of the film. The subject matter of many pharmaceutical agents is the central receptor of the G protein coupled receptor (GPCR), an important membrane substance. The quality of the product is measured by the stability of the product. The results of the study, the stabilization report, and the prediction of the use of FEF in 8 and 7 sites were reported. In the future, the stability of the system will be improved.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Structural stability of proteins in aqueous and nonpolar environments.

蛋白质在水性和非极性环境中的结构稳定性。

DOI：
10.1063/1.4755755
发表时间：
2012
期刊：
The Journal of chemical physics
影响因子：
0
作者：
S. Yasuda;Hiraku Oshima;M. Kinoshita
通讯作者：
M. Kinoshita

Entropic release of a big sphere from a cylindrical vessel

从圆柱形容器中释放大球体的熵

DOI：
10.1016/j.cplett.2013.01.045
发表时间：
2013
期刊：
Chemical Physics Letters 7
影响因子：
0
作者：
Hirokazu Mishima;Hiraku oshima;Satoshi Yasuda;Ken-ichi Amano. and Masahiro Kinoshita
通讯作者：
Ken-ichi Amano. and Masahiro Kinoshita

Theoretical enhancement of structural stability of a membrane protein for X-ray crystallography

X射线晶体学膜蛋白结构稳定性的理论上增强