ゲノムジャンク領域にコードされる機能ペプチドの制御機構の情報学的推定と実験的検証
【研究キーワード】
リボソーム / uORF / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 翻訳制御 / 新生ペプチド / シミュレーション
【研究成果の概要】
今年度は、ヒトゲノムにおける非翻訳領域による生理活性機構の全貌解明を目的とし、翻訳に関わるリボソームが、メッセンジャーRNA上の非コード領域の上流にあるORF(uORF)を翻訳する際の挙動を検討するため、80Sリボソームの構造情報解析を中心とした研究を行った。今年度の補助金は、主にこの研究を遂行するための計算機部品の購入に当てられた。
・別用途で使用していたコンピュータ(Ryzen Threadripper 2990WX 32CPU×3台)をベースとし並列計算環境構築のためクラスターコンピュータの作成を行った。また、上記コンピュータでGPUを用いた分子動力学シミュレーション計算を行うため、補助金を用いてグラフィックカード及びデータストレージ用にSSDを購入した。
・uORFペプチドとリボソーム内トンネル部位との相互作用を議論するため、トンネルを持つ50Sサブユニットに対する分子動力学シミュレーションを行っており、収束し次第ペプチドとのドッキングを行う予定である。リボソームの構造は、タンパク質構造データバンク(PDB)から入手(PDBID: 4UG0)し30Sサブユニットを除去したモデルを用い分子動力学シミュレーションソフトウェアAMBERにより計算を行っている。
・リボソームのような分子量が2,700,000を超えるタンパク質とRNAの巨大分子複合体において上記全原子シミュレーションは1回の計算に多くの計算コストが必要となる。計算コストを削減する目的で、精度は落ちるが残基を1個の粒子として近似するGOモデルを用いた粗視化についても検討を行っている。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
伊藤 素行 | 千葉大学 | 大学院薬学研究院 | 教授 | (Kakenデータベース) |
清水 謙多郎 | 東京大学 | 大学院農学生命科学研究科(農学部) | 教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)