[1FT-2] 計算科学・情報科学 (1P-28～1P-47)

[1P-33*] Virtual-system coupled canonical MD法による転写因子PC4の天然変性領域におけるVP16結合メカニズムの検討

^○謝 祺琳¹, 中野 雄大¹, 酒井 佑介¹, 笠原 浩太², 肥後 順一³, 中山 勝文⁴, 高橋 卓也² (1.立命館大・院・生命, 2.立命館大・生命, 3.兵庫県立大・院・シミュレーション, 4.立命館大・薬)

PC4は様々なタンパク質のトランス活性化領域と相互作用することでRNAポリメラーゼ llを活性化させる転写因子である。先行研究の結果からPC4とherpes simplex virion protein (VP16) が結合することで、VP16のトランス活性化領域 (VP16ad)をランダムコイル構造からα-ヘリックス構造に変化させることが報告されている。また、その結合はPC4の天然変性領域であるN末端ドメイン (PC4ntd) によって制御されるとされているが、分子メカニズムは不明である。そこで本研究ではより効率的に位相空間をサンプリングできる独自の分子動力学シミュレーション (MD)手法であるvirtual-system coupled canonical MD法を用いることで、PC4ntdが如何にVP16adの結合を制御するのか、そのメカニズムを明らかにした。計算にはPC4-VP16の複合体、およびPC4のLys-rich領域変異体とVP16の複合体の2つの系を用いた。その結果、先行研究で示唆されていたように、PC4ntdのLys-rich 領域とVP16の間の直接的な相互作用が観測された。また、PC4の変異体は野生型に比べてVP16に対する結合率が低下した。一方で、PC4ntdとVP16の結合様式は複数存在し、特定の残基による相互作用ではなく、結合様式によって作用する残基は変化することが判明した。但し、すべての結合様式において、PC4ntdのLys残基とVP16のAsp残基間の相互作用が見られた。これは、Lys-Asp残基間で塩橋を形成することで、PC4ntdがVP16との結合を安定化させていると考えられる。