Molecular simulation - based analysis of signal transduction system in neuronal cells
基于分子模拟的神经细胞信号转导系统分析
基本信息
- 批准号:16500245
- 负责人:
- 金额:$ 2.37万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2004
- 资助国家:日本
- 起止时间:2004 至 2005
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Our initial goal was molecular dynamics simulation-based study of dynamics of the molecules interacting with PIP2 in presynaptic termini. While we confirmed that molecular orbital calculation and molecular simulations with Gromacs and NAMD packages work on our system, strong interaction due to phosphate groups of PIP2 made the time required for equilibration too long for simulaiton study. Hanatoxin (HaTx) is an ellipsoidal-shaped peptide that binds to the voltage sensor of voltage dependent channels. Of physicochemical interest, HaTx has a ‘ring' of charged residues around its periphery and a hydrophobic protrusion. It has previously been postulated that HaTx binds to and functions on the surface of membranes, but a recent fluorescent-quenching study has implied a fairly deep positioning of HaTx in the lipid bilayer membrane. We carried out numerous molecular dynamic simulations of HaTx1, a well-studied variant of HaTx, in fully hydrated phospholipid bilayers, using two different force … More fields, Gromacs and Charmm. The system reproduced the surface binding mode of HaTx1, in which HaTx1 resided in the extracellular-side (outer) water/membrane interface with the hydrophobic patch of HaTx1 facing the membrane interior. On the other hand, analyses with various parameter settings suggested that the surface binding mode was unstable because of the substantial attractive electrostatic force between HaTx1 and the lipid head groups of the inner (opposite) leaflet. Compared with this electrostatic force, the energetic cost for membrane deformation involving meniscus formation appeared to be small. In an attempt to interpret the quenching data, we consider the possibility of dimpling (meniscus formation) that brings HaTx1 inward (only 〜0.7-0.8 nm above the bilayer center), while accounting for the flexibility of both leaflets of the membrane and the long-range interaction between positively charged residues of the membrane-bound peptide and the polar head groups of the opposite leaflet of the membrane. It is suggested that molecular dynamics simulations taking into account the flexibility of the membrane surface is potentially useful in interpreting the fluorescence-quenching data. Less
我们最初的目标是基于分子动力学模拟研究突触前末端与 PIP2 相互作用的分子动力学。虽然我们确认了 Gromacs 和 NAMD 软件包的分子轨道计算和分子模拟在我们的系统上有效,但 PIP2 的磷酸基团具有强相互作用。使得平衡所需的时间对于模拟研究而言太长。出于物理化学的兴趣,HaTx 的外围有一个带电残基的“环”和一个疏水性突起,此前曾假设 HaTx 与膜表面结合并发挥作用,但最近的一项荧光猝灭研究表明其定位相当深。我们对 HaTx1(经过充分研究的 HaTx 变体)在完全水合磷脂中进行了多次分子动力学模拟。双层,使用两种不同的力场,Gromacs 和 Charmm,该系统再现了 HaTx1 的表面结合模式,其中 HaTx1 位于细胞外侧(外部)水/膜界面,HaTx1 的疏水斑块面向膜内部。另一方面,各种参数设置的分析表明,由于 HaTx1 和内部(相对)的脂质头基之间存在显着的静电力,表面结合模式不稳定。与这种静电力相比,涉及弯月面形成的膜变形的能量消耗似乎很小。在试图解释淬火数据时,我们考虑了使 HaTx1 向内的凹坑(弯月面形成)的可能性(仅~0.7-)。双层中心上方 0.8 nm),同时考虑到膜两个小叶的灵活性以及膜结合肽的带正电残基与极性头基之间的长程相互作用建议考虑膜表面的灵活性的分子动力学模拟对于解释荧光猝灭数据可能有用。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Interaction between k^+ channel gate modifier hanatoxin and lipid bilayer membranes analyzed by mclecular dynamics simmkitin.
通过分子动力学 simmkitin 分析 k^ 通道门调节剂韩毒素和脂质双层膜之间的相互作用。
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Hishikawa N;Hashizume Y;Yoshida M;Niwa J;Tanaka F;Sobue G.;大西浩史 ら;Manami Nishizawa
- 通讯作者:Manami Nishizawa
Interaction between K(+) channel gate modifier hanatoxin and lipid bilayer-membranes analysed by molecular dynamics simulation
通过分子动力学模拟分析 K( ) 通道门控修饰剂花毒素与脂质双层膜之间的相互作用
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yamashita;H.;Manami Nishizawa
- 通讯作者:Manami Nishizawa
On slippage-like mutation dynamics within genes : a study of pseudogenes and 3'UTRs
关于基因内滑移样突变动力学:假基因和 3UTR 的研究
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Manami nishizawa;Kazuhisa Nishizawa
- 通讯作者:Kazuhisa Nishizawa
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
NISHIZAWA Kazuhisa其他文献
NISHIZAWA Kazuhisa的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('NISHIZAWA Kazuhisa', 18)}}的其他基金
Atomistic molecular dynamics simulation analysis of molecular physiological problems involving ion channel activity regulation
涉及离子通道活性调节的分子生理问题的原子分子动力学模拟分析
- 批准号:
21590241 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
相似国自然基金
基于计算化学的LPOR催化调控机制研究及抑制剂设计
- 批准号:22372195
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
基于量子化学计算构建的荧光传感器阵列对西红花快速鉴定新方法的研究
- 批准号:82374000
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
基于量子化学精度的蛋白-配体相互作用的理论计算模拟
- 批准号:22333006
- 批准年份:2023
- 资助金额:230 万元
- 项目类别:重点项目
基于联邦强化学习的云边端协同计算机制研究
- 批准号:62372072
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
第一性原理计算研究早期无氧地表环境中碳酸盐矿物铁、锰掺杂对光化学反应活性的影响
- 批准号:42303059
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Integration of computational chemistry and machine learning for quantitative prediction of microscopic properties of polymers
计算化学和机器学习的集成用于定量预测聚合物的微观特性
- 批准号:
19K05372 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Elucidation of factors for interspecific differences in alpha-synuclein amyloid aggregation using computational chemistry
使用计算化学阐明 α-突触核蛋白淀粉样蛋白聚集的种间差异因素
- 批准号:
19K16058 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Integration of Data Science and Computational Chemistry in pH-Dependent Environments
pH 依赖环境中数据科学和计算化学的整合
- 批准号:
19H02673 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Fundamental Study for Suppresion of Corrosion and Recontamination in Reactor Cooling System by Multiscale Computational Chemistry Based on Quantum Theory
基于量子理论的多尺度计算化学抑制反应堆冷却系统腐蚀和再污染的基础研究
- 批准号:
17H03516 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Simulation of laser-driven many-electron atoms and molecules
激光驱动的多电子原子和分子的模拟
- 批准号:
15K17805 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)