研究紹介

計算科学研究センター

計算構造生物学研究チーム

チームリーダー TAMA Florence (Ph.D.)
TAMA Florence (Ph.D.)

タンパク質やRNAからなる生体分子複合体は遺伝情報の制御やタンパク質の合成、細胞内輸送などの生命活動に重要な役割を果たしており、それらの異常は様々な疾患を引き起こします。それらの機能を理解して治療につながる薬剤の開発につなげる為には、分子の構造と運動の情報を得ることが重要になります。しかし、これらの複合体は大きいため、幅広く使われている結晶構造解析法を使うことは難しい状況です。そこで、低温電子顕微鏡法やX線小角散乱などの手法が有効になってきます。また新しい技術であるX線自由電子レーザー(XFEL)を構造解析に使う研究も進んでいます。しかし、これらの手法は原子レベルの情報を得ることはできないため、様々な計算機的手法と実験データを組み合わせた、原子モデルを構築する為のアルゴリズムが必要になってきます。当研究室は、京などの高性能計算機を利用して実験データから生体分子構造のモデル構築する手法の開発と創薬への応用を目指しています。

研究主分野

複合領域

研究関連分野

総合生物

キーワード

  • モデリング
  • 構造
  • 機能
  • 運動
  • 低解像度

主要論文

  1. M. Nakano, O. Miyashita, S. Jonic, C. Song, D. Nam, Y. Joti and F. Tama:
    "Three-dimensional reconstruction for coherent diffraction patterns obtained by XFEL"
    J. Synchrotron Rad. 4, 727-737 (2017)
  2. T. Shimizu and F. Tama:
    "Editorial overview: Macromolecular assemblies"
    Curr. Opin. Struc. Biol. 43, vii-ix (2017)
  3. O. Miyashita, C. Kobayashi, T. Mori, Y. Sugita, F. Tama:
    "Flexible Fitting to Cryo-EM Density Map using Ensemble Molecular Dynamics Simulations"
    J. Comp. Chem. 38(16), 1447-1461 (2017)
  4. O. Miyashita and F. Tama:
    "Hybrid approach for biological structure modeling: cryo-electron microscopy and X-ray free electron laser data"
    Seibutsu Butsuri (2017)
  5. M. Nakano, H. Tateishi-Karimata, S. Tanaka, F. Tama, O. Miyashita, S. Nakano, N. Sugimoto:
    "Local thermodynamics of the water molecules around single- and double-stranded DNA studied by grid inhomogeneous salvation theory"
    Chem. Phys. Lett. 660, 250-255 (2016)
  6. A. Tokuhisa, S. Jonic; F. Tama and O. Miyashita:
    "Hybrid Approach for Structural Modeling of Biological Systems from X-ray Free Electron Laser Diffraction Patterns"
    J. Struct. Biol. 194(3), 325-36 (2016)
  7. M. Nakano, H. Tateishi-Karimata, S. Tanaka, F. Tama, O. Miyashita, S. Nakano, N. Sugimoto:
    "Thermodynamic properties of water molecules in the presence of cosolute depend on DNA structure: a study using grid inhomogeneous solvation theory"
    Nucleic Acids Res. 43(21), 10114-25 (2015)
  8. Q. Jin, Q., C.O.Sanchez Soriano, J.M. de la Rosa-Trevin, F. Tama, and S. Jonic:
    "Macromolecular Dynamics by Hybrid Electron Microscopy Normal Mode Analysis"
    Microscopy and Microanalysis 20, 1218-19 (2014)
  9. Q. Jin, C.O. Sanchez Sorzano, I. Callebaut, F. Tama, S. Jonic:
    "Elastic image registration to fully explore macromolecular dynamics by electron microscopy"
    In: Image Processing (ICIP), 2014 IEEE International Conference, (2014)
  10. C.O. Sorzano, J.M. de la Rosa-Trevín, F. Tama, S. Jonić:
    "Hybrid Electron Microscopy Normal Mode Analysis graphical interface and protocol"
    J. Struct. Biol. 188, 134-41 (2014)

メンバーリスト

主宰者

TAMA Florence
チームリーダー

メンバー

中野 美紀
特別研究員
TIWARI Sandhya
特別研究員