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抗がん剤としてのα－ラクトアルブミンの理論的研究

α-乳清蛋白作为抗癌剂的理论研究

基本信息

批准号：
16J05827
负责人：
西澤宏晃
金额：
$ 1.33万
依托单位：
Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences (2018)Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences (2016-2017)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題で開発を行ってきた密度汎関数強束縛（DFTB）法を基とした，量子・古典混合計算手法をアミロイドβの1番目から16番目の残基（Aβ(1-16)）からなる分子とZnを含む系に対して適用した。Aβ繊維はアルツハイマー病の原因物質と考えられているが，CuやZnなどの金属イオンの存在下で，その凝集が促進されることが実験により知られている。この際，Aβ(1-16)分子のHisやTyrが金属イオンと結合すると考えられている。この系に対してDFTB法を用いることで実験結果のサポートができると考えられる。昨年度はシミュレーション中のスナップショットから得られた結果を解析したが，本年度は計算を進め統計的な解析を行った。その結果，古典MDでも示されたGlu，Aspの負に帯電した残基，さらにHis13がZnに多く接近した。一方，His6，His14やTyrはほとんど接近しないことが分かった。次に，His13が選択的にZnと接触した理由を解析するために，隣り合う残基の二面角を求めた。本シミュレーションの結果では隣接残基の側鎖はほとんどの場合で90度以上ずれていた。このことから，たとえば負の電荷を持つAsp7にZnが引き寄せられた場合，隣接するHis6の側鎖はAsp7の側鎖との立体反発により，Znと結合できないということが考えられる。一方，His13に関しては負電荷を持つGlu11との間にVal12を挟むために，Glu11が引き寄せたZnと結合できる確率が高くなると考えられる。このように，実験ではどのHisにZnが接近しているという詳細な情報は得られていなかったが，今回の結果によりHis13が選択的にZnと結合しているという予測を行うことができた。本手法は安価に量子効果を含んだシミュレーションを行うことができるため，多くの生体分子や材料に対して詳細な解析が可能になることが見込まれる。

In this study, we developed a density dependent number strong binding (DFTB) method based on quantum and classical hybrid calculation methods for molecular Zn containing residues (Aβ(1-16)). Aβ-D is the causative substance of the disease. In the presence of Cu and Zn, aggregation is promoted. At this time, Aβ(1-16) molecules His Tyr and metal are bound to each other. This is the result of the DFTB method. The analysis of the results obtained in the previous year was carried out in the calculation of the statistics. As a result, classical MD showed that Glu, Asp and Zn were closely related. One side, His6, His14 Tyr Next, His13-year-old Zn contact reason analysis, adjacent to the residue of the dihedral angle The results of this study show that the side-chain reaction of adjacent residues is more than 90 degrees. The negative charge of Asp7 Zn is applied to the case where the side lock of His6 is applied to the side lock of Asp7 and the stereo reaction is applied to the case where Zn is applied to the side lock of Asp 7. On the other hand, His13 is related to the negative charge of Glu11 and Val12, and the accuracy of Glu11 is high. This is the result of his selection of Zn and its association with Zn. The method comprises the following steps: firstly, analyzing the molecular structure of the organism; secondly, analyzing the molecular structure of the organism; thirdly, analyzing the molecular structure of the organism;