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J-GLOBAL ID：201902275740600975   整理番号：19A2363941

分子動力学シミュレーションによる光化学系II蛋白質における水輸送経路の研究【JST・京大機械翻訳】

Investigation of a Pathway for Water Delivery in Photosystem II Protein by Molecular Dynamics Simulation

著者 (5件)： Ogata Koji (Nakamura Laboratory, RIKEN Cluster for Science, Technology and Innovation Hub, Saitama, Japan) ,  Hatakeyama Makoto (Nakamura Laboratory, RIKEN Cluster for Science, Technology and Innovation Hub, Saitama, Japan) ,  Sakamoto Yuki (Nakamura Laboratory, RIKEN Cluster for Science, Technology and Innovation Hub, Saitama, Japan) ,  Sakamoto Yuki (Department of Biological Information, Tokyo Institute of Technology, Japan) ,  Nakamura Shinichiro (Nakamura Laboratory, RIKEN Cluster for Science, Technology and Innovation Hub, Saitama, Japan)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 123  号： 30  ページ： 6444-6452  発行年： 2019年 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 光合成における水分解反応の機構を理解するために,光化学系II(PSII)におけるMn_4O_5Caクラスタを含む酸素発生中心(OEC)を囲む水分子の動力学を分子動力学(MD)シミュレーションを用いて研究した。シミュレーションの間,Mn_4O_5Caクラスタの周りの周囲の空間は多数の水分子で満たされた。Mn_4O_5CaクラスタとPSIIの外側の間の双方向経路における水分子のトラフィックを,MD軌跡を分析することによって研究した。このシミュレーションの結果は,PSIIにおけるMn_4O_5Caクラスタへの水供給が,Mn_4O_5Caクラスタを囲む残留物の同期運動と結合した水分子の自己拡散によって駆動されることを示唆した。これらの水分子を追跡することにより,水分子が主にPSIIから入り去る5つの水経路を取ることを見出した。これらの経路において,水分子はPSIIの構造と動力学により強く影響される。それにもかかわらず,これらの経路における各水分子の方向はほとんどランダムである。対照的に,PSII複合体におけるCα原子の主成分分析は,OECを囲む残基が集団的で継続的な運動を示すことを明らかにした。妥当性を評価する試みにおいて,D1-D61A変異体のMDシミュレーションを行い,Mn_4O_5Caクラスタ近くの水分子の分布を比較した。結果は,D1-D61A変異体による水分布の変化がPSIIの活性化の実験的に観察された減少の原因であることを示した。水輸送経路の詳細は水分解反応に関する重要な情報を提供する。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *シミュレーション ,  *タンパク質 ,  *光化学系II ,  分解反応 ,  *分子動力学 ,  酸素発生 ,  水分子 ,  主成分分析 ,  複合体 ,  軌跡 ,  クラスタ ,  *計算機シミュレーション ,  光合成 ,  *輸送経路 ,  *分子動力学シミュレーション ,  *計算機利用 ,  *利用
準シソーラス用語： 残基 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 光合成  (EB10020I)

タイトルに関連する用語 (6件)： 分子動力学シミュレーション ,  光化学系II ,  蛋白質 ,  水 ,  輸送経路 ,  研究