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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.)

研究概要

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」や「富岳」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.T. Nagai, F. Tama & O. Miyashita.:
    "Cryo-cooling effect on DHFR crystal studied by replica-exchange molecular dynamics simulations"
    Biophysical J. 116(3):395-405 (2019).
  • 2.T. Mori, M. Kulik, O. Miyashita, J. Jung, F. Tama and Y. Sugita.:
    "Acceleration of cryo-EM flexible fitting by efficient space partitioning for large biomolecular systems"
    Structure 27(1):161-174. (2019).
  • 3.A. Srivastava, F. Tama, D. Kohda & O. Miyashita.:
    "Computational Investigation of the Conformational Dynamics in Tom20-Mitochondrial Presequence Tethered Complexes"
    Proteins 87(1):81-90. (2019).
  • 4.T. Nagai, Y. Mochizuki, Y. Joti, F. Tama & O. Miyashita.:
    "Gaussian mixture model for coarse-grained modeling from XFEL"
    Optics Express 26(20):26734-26749. (2018).
  • 5.S. P. Tiwari, F. Tama & O. Miyashita.:
    "Searching for 3D structural models from a library of biological shapes using a few 2D experimental images"
    BMC Bioinformatics 19:320. (2018).
  • 6.M. Nakano, O. Miyashita, S. Jonic, A. Tokuhisa, F. Tama.:
    "Single-particle XFEL 3D Reconstruction of Ribosome-size Particles based on Fourier Slice Matching: Requirements to Reach Subnanometer Resolution"
    J. Synchrotron Rad. 25:1010-1021. (2018).
  • 7.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. 38:1447-1461. (2017).
  • 8.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):325-336 (2016).
  • 9.M. Gallagher-Jones, Y. Bessho, S. Kim, J. Park, S. Kim, D. Nam, C. Kim, Y. Kim, Y. Noh do, O. Miyashita, F. Tama, Y. Joti, T. Kameshima, T. Hatsui, K. Tono, Y. Kohmura, M. Yabashi, SS. Hasnain, T. Ishikawa, C. Song.:
    "Macromolecular structures probed by combining single-shot free-electron laser diffraction with synchrotron coherent X-ray imaging"
    Nature Commun. 2:5:3798. (2014).
  • 10.Q Jin, CO Sorzano, JM de la Rosa-Trevín, JR Bilbao-Castro, R. Núñez-Ramírez, O. Llorca , F. Tama, S. Jonić.:
    "Iterative elastic 3D-to-2D alignment method using normal modes for studying structural dynamics of large macromolecular complexes"
    Structure 22:496-506. (2014).

関連リンク

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

お問い合わせ先

〒650-0047 兵庫県神戸市中央区港島南町 7-1-26

florence.tama [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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