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(In Japanese)ミクロな化学反応過程がもたらすマクロなタンパク質機能発現の分子物理

Research report code R070000215
File No. R070000215
Posted date Apr 11, 2008
  • (In Japanese)林 重彦
  • (In Japanese)京都大学理学研究科
Research organization
  • (In Japanese)京都大学理学研究科
Report name (In Japanese)ミクロな化学反応過程がもたらすマクロなタンパク質機能発現の分子物理
Technology summary (In Japanese)タンパク質のミクロな分子相互作用の総体から如何にマクロな機能が立ち現れてくるのか?これはポスト・ポストゲノム時代に必ず立ちはだかる問題である。本研究では、分子シミュレーションの手法を軸に、このタンパク質機能発現におけるマルチスケールな現象の分子物理的解明を試みる。特に光受容タンパク質や分子モータータンパク質などに見られる化学反応過程がもたらす機能発現の分子機構に注目し、どのように局所的な化学反応が大域的なタンパク質及びタンパク質複合体の動きを伴う機能発現につながっていくかを明らかにする。またその際、分子シミュレーションの持つ可能性の一つである、タンパク質構造と生化学、分光学および一分子測定実験などの多様な実験的アプローチの間の橋渡しを特に意識して研究を進め、機能発現の分子機構の理解を目指す。

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Research field
  • Biological function
Published papers related (In Japanese)(1) Thermophilic ATP synthase has a decamer c-ring; indication of non-integer 10:3 H+/ATP ratio and permissive elastic coupling. Noriyo Mitome, Toshiharu Suzuki, Shigehiko Haysehi, and Masasuke Yoshida. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA., 101:12159-12164, 2004.
(2) ATP hydrolysis in the bTP and bDP catalytic sites of F1ATPase. Markus Dittrich, Shigehiko Hayashi, and Klaus Schulten. Biophysical Journal, 87:2954-2967, 2004.
(3) Role of hydrogen-bond network in energy storage of bacteriorhodopsin's light driven proton pump revealed by ab initio normal mode analysis. Shigehiko Hayashi, Emad Tajkhorshid, Hideki Kandori, and Klaus Schulten. Journal of the American Chemical Soaiety (communication), 126:10516-l0517, 2004.
(4) Mechanism of color tuning in retinal proteins: SAC-CI and QM/MM study. Kazuhiro Fujimoto, Jun-ya Hasegawa, Shigehiko Hayashi, Shigeki Kato, and Hiroshi Nakatsuji. Chemical Physics Letters, 414:239-242, 2005.
(5) Critical role of a thiolate-quinone charge transfer complex and its adduct form in de novo disulfide bond generation by DsbB. Kenji Inaba, Yoh-hei Takahashi, Koreaki Ito, and Shigehiko Hayashi. Proceedings of the National Academy of Siences. USA., 103:287-292, 2006.
(6) ハイブリッドQM/MM分子シミュレーションによる生体内化学反応と機能の研究 林重彦、生物物理46:76・81,2006.
Research project
  • Precursory Research for Embryonic Science and Technology.;Structure and Function of Biomolecules
Information research report
  • (In Japanese)林 重彦. ミクロな化学反応過程がもたらすマクロなタンパク質機能発現の分子物理. 2006年度“たんぱく質関連領域”合同シンポジウム 要旨集 「生体分子の形と機能」, 2006. p.33 - 36.