研究内容

細胞内の生命現象を理解するためには、各現象の過程で形成されるタンパク質複合体の構造およびダイナミクスを調べることが重要である。近年、単粒子解析やクライオ電子線トモグラフィー、高速原子間力顕微鏡などを用いることで複合体の高分解能構造あるいはダイナミクスのリアルタイム観測が可能になってきた。一方、実験データにはノイズが含まれていたり、局所的に解像度が低下している場所があるため、このような不確かさも構造モデリングで考慮する必要がある。本研究では、ベイズの定理に基づく手法を介して実験データを分子動力学計算に取り込む実験データ駆動型シミュレーション法を開発することで、次世代構造モデリングプラットフォームの構築を目指す。

課題参加者

• 森貴治 (理化学研究所 開拓研究本部・杉田理論分子科学研究室 専任研究員・課題代表者)

参考文献

• T. Mori, G. Terashi, D. Matsuoka, D. Kihara, and Y. Sugita, “Efficient flexible fitting refinement with automatic error fixing for de novo structure modeling from cryo-EM density maps”, J. Chem. Inf. Model., 61, 3516–3528 (2021).
• T. Mori, M. Kulik, O. Miyashita, J. Jung, F. Tama, and Y. Sugita, “Acceleration of cryo-EM flexible fitting for large biomolecular systems by efficient space partitioning”, Structure, 27, 161–174 (2019).
• J. Jung, T. Mori, C. Kobayashi, Y. Matsunaga, T. Yoda, M. Feig, and Y. Sugita, “GENESIS: A hybrid-parallel and multi-scale molecular dynamics simulator with enhanced sampling algorithms for biomolecular and cellular simulations”, WIREs Comput. Mol. Sci., 5, 310–323 (2015).