研究課題 3生体機能に関わるタンパク質における動的プロセスの機構解明

生体機能に関わるタンパク質の多くは、大規模な構造変化を起こすことによりその機能を発現させています。私たちは、タンパク質の構造変化を始めとした動的プロセス(ダイナミクス)の機構を解き明かすことを目指しています。そのため、タンパク質や溶媒分子など様々な分子が関わるプロセスを捉えるための手法を開発し、GENESISに導入しました。これらの手法を用いて、タンパク質の構造ダイナミクスと生体機能との関係について明らかにします。また、MDシミュレーションと一分子計測を接続する新しい機械学習手法の開発にも取り組んでいます。より実験データを再現するダイナミクスの解析を行っています。

参考文献

  1. “Chemo-mechanical Coupling in the Transport Cycle of a Type II ABC Transporter”, Koichi Tamura, Hiroshi Sugimoto, Yoshitsugu Shiro, Yuji Sugita, J. Phys. Chem. B, 123, 7270-7281 (2019).
  2. “Flexible selection of the solute region in replica exchange with solute tempering: Application to protein-folding simulations”, Motoshi Kamiya and Yuji Sugita., J. Chem. Phys., 149, 072304 (2018).
  3. “Linking time-series of single-molecule experiments with molecular dynamics simulations by machine learning”, Yasuhiro Matsunaga and Yuji Sugita, eLife, 7, e32668 (2018).
  4. “Refining Markov state models for conformational dynamics using ensemble-averaged data and time-series trajectories”, Yasuhiro Matsunaga and Yuji Sugita, J. Chem. Phys., 148, 241731 (2018).
  5. “Dimensionality of Collective Variables for Describing Conformational Changes of a Multi-Domain Protein”, Yasuhiro Matsunaga, Yasuaki Komuro, Chigusa Kobayashi, Jaewoon Jung, Takaharu Mori, and Yuji Sugita, J. Phys. Chem. Lett., 7, 1446–1451 (2016).

共同研究者

Yoshitsugu Shiro (University of Hyogo), Chikashi Toyoshima (The university of Tokyo), Hiroshi Suzuki (), Yasuhiro Matsunaga (Saitama University)