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J-GLOBAL ID：201802220804437635   整理番号：18A1805927

蛋白質におけるメチル基動力学の実験と計算による決定の間のギャップの狭小化【JST・京大機械翻訳】

Narrowing the gap between experimental and computational determination of methyl group dynamics in proteins

著者 (4件)： Hoffmann Falk (Theoretical Chemistry, Ruhr-University Bochum, D-44780 Bochum, Germany. [e-mail]) ,  Xue Mengjun ,  Schaefer Lars V. ,  Mulder Frans A. A.
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 20  号： 38  ページ： 24577-24590  発行年： 2018年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 核磁気共鳴(NMR)スピン緩和は,原子分解能での蛋白質動力学を試料化するための主要な技術になり,骨格15Nから側鎖2Hプローブへのレパートリーを拡大している。同時に,分子動力学(MD)シミュレーションは,物理モデル,アルゴリズム,および計算力の着実な改良により,蛋白質動力学を研究するためにますます強力になった。実験とMDシミュレーションから得られた一般化Lipari-Szabo秩序パラメータ間の良好な一致が,多数の蛋白質の骨格動力学に対して観察された。しかし,メチル基緩和により調べたように,より動的な側鎖に対する一致は非常に悪かった。ここでは,中程度のタンブリング異方性を持つ蛋白質であるT4リゾチーム(T4L)を用い,NMR緩和実験とMDシミュレーションの組み合わせ評価によりこのギャップを減少させる多くの改良を示した。正しい蛋白質回転拡散時間を生じる溶媒和モデルと組み合わせた正確なメチル基回転障壁を有する蛋白質力場を適用することにより,異方性蛋白質タンブリングを適切に説明することが,メチル軸秩序パラメータ,スペクトル密度及び緩和速度に関してNMRとMD間の一致を改善する重要な因子であることを見出した。実験的に測定された緩和速度との最良の一致は,異方性の全体的なタンブリングによって切られた適切な内部時間相関関数の事後フィッティングによって得られる。さらに,MDシミュレーションにより,均一に13C濃縮蛋白質中のロイシン残基に対する強い結合から生じる重水素緩和実験において,これまでに実現されていないアーチファクトを説明することができた。T4Lに対して,改良分析はMDとNMR誘導メチル軸秩序パラメータの間のRMSDを0.19から0.11まで減少させた。スペクトル密度関数のレベルで,改良は蛋白質側鎖動力学を記述する最も正確なパラメータを抽出することを可能にした。更なる改良は,MDにおける力の場とサンプリング限界によるだけでなく,複雑な動力学を捉えるためのLipari-Szaboモデルの固有の限界にも起因する。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： NMR【磁気共鳴】 ,  異方性 ,  アルゴリズム ,  プローブ ,  溶媒和 ,  *緩和現象 ,  スペクトル ,  分子動力学 ,  リゾチーム ,  力の場 ,  緩和速度 ,  側鎖 ,  計算機シミュレーション ,  秩序パラメータ
準シソーラス用語： タンブリング ,  *メチル基 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (3件)： 分子構造  (EB03020Y) ,  蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H)

タイトルに関連する用語 (6件)： 蛋白質 ,  メチル基 ,  動力学 ,  実験 ,  計算 ,  ギャップ