分子動力学法による翻訳後修飾を伴った天然変性領域の分子認識メカニズムの解明

使用分子动力学方法阐明具有翻译后修饰的自然变性区域的分子识别机制

基本信息

批准号：
17J07112
负责人：
飯田慎仁
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

蛋白質のディスオーダー領域（IDR）は、パートナー分子を認識するときに柔軟な結合様式を使用する。パートナー分子へのIDRの結合は折り畳みを伴い、複合体の形成にはしばしば様々な結合立体配座が許容されることが示唆されている。本研究では、代表的なIDRとして、S100Bと相互作用するIDRであるp53 C末端ドメイン（CTDf）の相互作用を調べた。 S100Bとの複合体におけるCTDfの3D構造は以前に報告されているが、特異的相互作用は物議を醸すままであった。これらの相互作用を明らかにするために、効果的な構造サンプリングを可能にする分子動力学計算（仮想系と共役したマルチカノニカル分子動力学法）を行った。我々のシミュレーションから以下のことが明らかとなった。CTDfおよびS100Bを含む系はマルチモーダルな構造分布で特徴付けられた。つまり、CTDfがS100Bに結合すると様々な複合体構造を形成することを示している。我々の結果は、以前の研究で観察された化学シフト摂動と核Overhauser効果と一致していることを確認した。さらに、結合および単離状態におけるCTDfの立体配座エントロピーを計算した。これらのCTDfエントロピーの比較は、CTDfがS100Bへの結合時に立体配座多様性のさらなる増加を示した。結合によるそのようなエントロピー獲得は、IDRのための複合体形成の重要な特徴を含んでいるだろう。

识别伴侣分子时，蛋白质的不一致区域（IDR）使用柔性结合模式。 IDR与伴侣分子的结合涉及折叠，表明各种结合构型通常可以用于复杂形成。在这项研究中，我们研究了p53 c末端结构域（CTDF）的相互作用，该IDR与S100B相互作用，作为代表性IDR。尽管先前已经报道了具有S100B复合物中CTDF的3D结构，但特定相互作用仍然存在争议。为了阐明这些相互作用，进行了分子动力学计算（与虚拟系统结合的多义分子动力学方法）以实现有效的结构采样。我们的模拟显示了以下内容：包含CTDF和S100B的系统的特征是多模式结构分布。换句话说，这表明当CTDF与S100B结合时，形成了各种复杂的结构。我们的结果证实，它们与先前研究中观察到的化学位移扰动和核过度大冲突效应一致。此外，计算了CTDF在结合状态和孤立状态中的构象熵。这些CTDF熵的比较表明，CTDF与S100B结合后，构象多样性进一步增加。通过结合，这种熵获得将包括IDR复合形成的重要特征。