Prediction of Protein-Glycan Structure Complex with Low Binding Affinity

低结合亲和力的蛋白质-聚糖结构复合物的预测

• 批准号: 25540138
• 负责人: SUGITA Yuji
• 金额: $ 2.41万
• 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 Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25540138/
• 关键词: 分子シミュレーション; 糖鎖複合体; 自由エネルギー計算; 分子認識; レクチンOS9; タンパク質ーリガンド認識; 低親和性複合体構造予測; 糖鎖; レクチン; レプリカ交換分子動力学法; CMAP補正

Protein-ligand interaction is essential for numerous biological functions. We focused on the biding of a flexible ligand as glycan and built a computational basis for the prediction of weekly bound protein-ligand complexes. We have developed the CMAP correction for glycans based on the original CHARMM force field and tested for small models using the replica-exchange umbrella sampling method. The results show that new CMAP correction gives better description of glycan conformations compared with the original CHARMM force field. We have also examined the N-glycan binding of OS9 lectin by using the conventional molecular dynamics simulation. The results show the importance of WW motif as suggested by the experiment, but imply the presence of other factors governing the binding affinity of OS9-glycan interactions. These outcomes are all relevant to develop the computational method for the prediction of weekly bound protein-ligand complex structures.

蛋白质 - 配体相互作用对于众多生物学功能至关重要。我们专注于将柔性配体作为聚糖的投降，并为预测每周结合的蛋白质配体配合物的预测建立了计算基础。我们已经基于原始CHARMM力场开发了Glycans的CMAP校正，并使用了复制品 - 交换伞采样方法对小型模型进行了测试。结果表明，与原始CHARMM力场相比，新的CMAP校正可以更好地描述聚糖构象。我们还使用常规的分子动力学模拟了OS9凝集素的N-聚糖结合。结果表明，如实验所建议的那样，WW基序的重要性，但这暗示着存在OS9-聚糖相互作用的结合亲和力的其他因素的存在。这些结果都与开发用于预测每周结合蛋白质配体复合结构的计算方法有关。

项目成果

計算機を用いた糖鎖立体構造予測~現状と展望

利用计算机预测聚糖3D结构~现状与展望

• 发表时间: 2014
• 作者: 賀業霆;井上貴雄;藤井正美;野村貞宏;丸田雄一;井本浩哉;山川俊貴;木田裕之;鈴木倫保;Yoshitomi Morikawa;森川善富;李秀栄
• 通讯作者: 李秀栄

REMD-based prediction of structure and function of glycans」新学術領域「動的秩序と機能

基于REMD的聚糖结构和功能预测”新学术领域“聚糖的动态顺序和功能”

• 发表时间: 2014
• 作者: 李秀栄;二島渉;渡部茂久;杉田有治
• 通讯作者: 杉田有治

Revised CHARMM carbohydrate force field for improved description of conformational diversity of N-glycans

修订的 CHARMM 碳水化合物力场改进了 N-聚糖构象多样性的描述

• 发表时间: 2013
• 作者: 李秀栄;渡部茂久;二島渉;杉田有治
• 通讯作者: 杉田有治

糖鎖の化学シフト計算と立体構造予測への応用

化学位移计算和糖链3D结构预测的应用

• 发表时间: 2013
• 作者: 李秀栄;山口芳樹;杉田有治
• 通讯作者: 杉田有治

Molecular dynamics simulations of glycans : Prediction of IM-MS spectra

聚糖的分子动力学模拟：IM-MS 谱图预测

• 发表时间: 2014
• 作者: Yoshimura Y;Nakamura K;Endo T;Kajitani N;Kazuki K;Kazuki Y;Kugoh H;Oshimura M;Ohbayashi T.;李秀栄
• 通讯作者: 李秀栄