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杉田理論分子科学研究室
杉田 有治
准主任研究員
杉田 有治 (D.Sci.)
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研究室プロフィール

蛋白質、核酸、脂質分子などの生体高分子の構造からその機能を理解することは、現代の分子生物学における中心的な課題の1つです。私たちは分子動力学計算や量子化学計算などの理論化学的手法を用いて、この問題に取り組んでいます。これまで、蛋白質の折れ畳みと安定性、膜蛋白質による生体膜を介した物質輸送などを研究対象としてきましたが、今後の計算機科学の発展に伴い、さらに巨大な生体高分子の長時間ダイナミックスや酵素反応機構の解明を目指します。また、新しい計算手法やモデルの開発にも積極的に取り組んでいきます。

研究テーマ

  1. 生体高分子の効率的な構造探索アルゴリズムの開発
  2. 膜タンパク質と脂質二重膜の分子動力学計算
  3. 階層的QM/MM計算法の開発

関連リンク

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プレスリリース・研究成果

2012年01月23日
プロトンの通り道から呼吸酵素の起源にせまる
−立体構造比較から呼吸酵素の分子進化を推測可能に−

『理研ニュース』(研究最前線)

2010年01月号
タンパク質のダイナミクスから機能の理解、そして予測する生命科学へ
 

主要論文

  1. Mori, T., Ishitani, R., Tsukazaki, T., Nureki, O., and Sugita, Y.:
    "Molecular Mechanisms Underlying the Early Stage of Protein Translocation through the Sec Translocon."
    Biochemistry, 49, 945-950 (2010).
  2. Imai, T., and Sugita, Y.:
    "Dynamic Correlation between Pressure-Induced Protein Structural Transition and Water Penetration."
    J. Phys. Chem. B, 114, 2281-2286 (2010).
  3. Miyashita, N., Straub, J.E., Thirumalai, D., and Sugita, Y.:
    "Transmembrane structures of amyloid precursor protein dimer predicted by replica-exchange molecular dynamics simulations."
    J. Am. Chem. Soc. 131, 3438-3439 (2009).
  4. Re, S., Jung, J., Ten-no, S., and Sugita, Y.:
    "A two-dimensional energy surface of the phosphoryl transfer reaction catalyzed by phosphoserine phosphatase."
    Chem. Phys. Lett. 480, 284-288 (2009).
  5. Tsukazaki, T., Mori, H., Fukai, S., Ishitani, R., Mori, T., Dohmae, N., Perederina, A., Sugita, Y., Vassylyev, D.G., Ito, K., and Nureki, O.:
    "Conformational transition of Sec machinery inferred from bacterial SecYE structures."
    Nature. 455, 988-992 (2008).
  6. Ishitani, R., Sugita, Y., Dohmae, D., Furuya, N., Hattori, M., and Nureki, O.:
    "Mg2+-sensing mechanism of Mg2+ transporter MgtE probed by molecular dynamics study."
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 15393-15398 (2008)
  7. Jung, J., Choi, C.H., Sugita, Y., and Ten-no, S.:
    "New implementation of a combined quantum mechanical and molecular mechanical method using modified generalized hybrid orbitals."
    J. Chem. Phys. 127, 204102 (2007).
  8. Sugita, Y., Miyashita, N., Ikeguchi, M., Kidera, A., and Toyoshima, C.:
    "Protonation of the acidic residues in the transmembrane cation-binding sites of the Ca2+-pump."
    J. Am. Chem. Soc. 127, 6150-6151 (2005).
  9. Sugita, Y., Kitao, A., and Okamoto, Y.:
    "Multidimensional replica-exchange method for free-energy calculations."
    J. Chem. Phys. 113, 6042-6051 (2000).
  10. Sugita, Y., and Okamoto, Y.:
    "Replica-exchange molecular dynamics method for protein folding."
    Chem. Phys. Lett. 329, 261-270 (1999).

メンバー

主宰者

杉田 有治
准主任研究員

スタッフ研究員

李 秀栄
基幹研究所研究員

ポスドク

Andrei PISLIAKOV
国際特別研究員
小串 典子
協力研究員
岩橋-小林 千草
協力研究員
李 珮g
二島 渉
特別研究員

学生

小室 靖明
大学院生リサーチ・アソシエイト