第一原理からのタンパク質の折り畳みシミュレーション
Protein Folding Simulations from the First Principles
岡本 祐幸
Yuko Okamoto
タンパク質の自然の立体構造は、アミノ酸配列の情報及び周りの溶媒環境のみで決まっており、自由エネルギーの最小状態に対応すると広く信じられている。しかし、系にエネルギー極小状態が無数に存在するために、従来のシミュレーションでは、それら極小状態の近傍に留まってしまって、立体構造予測シミュレーションが絶望的に難しくなる。本研究の目的はこの困難を拡張アンサンブル法を適用することによって克服し、水分子をあらわに取り入れた分子シミュレーションによって、小タンパク質の折り畳みに成功することである。
申請者らが独自に開発したマルチカノニカルレプリカ交換法(MUCAREM)により、水分子をあらわに含む小タンパク質の系に適用する。そして、完全に伸びた構造から自然の立体構造に折り畳むことを目指す。
以前から続けていた、申請者らが独自に開発したレプリカ交換分子動力学法(REMD)によるシミュレーションデータを増やし、論文を準備する段階まで達した。また、そのデータを使って、より強力な手法であるMUCAREMの実行に必要な重み因子の決定に成功し、実際にMUCAREMシミュレーションを行うことができた。現在、そのデータを解析中である。