Statistical analysis of conformational changes of proteins

蛋白质构象变化的统计分析

• 批准号: 24770159
• 负责人: MATSUNAGA YASUHIRO
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24770159/
• 关键词: 統計数理; タンパク質; 分子動力学シミュレーション; アデニル酸キナーゼ; 多剤排出トランスポーター; シミュレーション; 分子動力学; 機械学習

With the help of recent advances in computer hardware and software, it is becoming possible to simulate functionally relevant conformational changes of biomolecules. On the other hand, however, the amount of simulation data is rapidly increasing and it is becoming difficult to treat such large amount of data without statistical analysis. In this study, we have developed a framework for the statistical analysis of molecular dynamics simulation data. The developed framework was successfully applied to conformational change data of two cases: (i) The most slowest degrees of freedom (involving the P-loop and a hinge region) in Adenylate Kinase was identified from 9 microseconds simulation data. (ii) Free energy differences along the conformational change pathways of multidrug transporter AcrB was successfully evaluated.

随着计算机硬件和软件的最新进展，模拟生物分子的功能相关构象变化成为可能。然而，另一方面，模拟数据量正在迅速增加，如果不进行统计分析，对如此大量的数据进行处理变得越来越困难。在本研究中，我们开发了一个分子动力学模拟数据统计分析的框架。该框架成功地应用于两种情况下的构象变化数据：(i)从9微秒模拟数据中识别出腺苷酸激酶最慢的自由度（包括p环和铰链区）。（ii）成功评估了多药转运体AcrB构象变化途径上的自由能差异。

项目成果

開発した統計解析フレームワークの公開先

在哪里发布开发的统计分析框架

MDToolbox

MD工具箱

Finding Conformational Transition Pathways in Biomolecules with the String Method and Sequential Data Assimilation

用弦法和顺序数据同化寻找生物分子中的构象转变路径

• 发表时间: 2014
• 作者: Hizume;K.;Yagura;M. and Araki;H.;Y. Matsunaga
• 通讯作者: Y. Matsunaga

最小自由エネルギー経路探索法による多剤排出トランスポーターの薬剤排出機構の解明

使用最小自由能路径搜索方法阐明多药物外排转运蛋白的药物外排机制

• 发表时间: 2013
• 作者: 木寺詔紀;寺田透;藤崎弘士;森次圭;松永康佑;池口満徳
• 通讯作者: 池口満徳

ストリング法によるタンパク質構造変化の解析

使用弦法分析蛋白质结构变化

• 发表时间: 2014
• 期刊: 分子シミュレーション研究会会誌アンサンブル
• 作者: 松永康佑