マグネシウムイオンとペプチドとの相互作用モデル

インフォメーション

ソフトウェア

ペプチドは BPeptGen で作成した．ファイルの統合には BMerge を使った．相互作用シミュレーションは，BInter を使用した．

目次（ページ内リンク）

実験 1

Mg²⁺ との相互作用ならカルボキシル基であろう，ということで側鎖にカルボキシル基を有する Asp を利用した．
今回の入力ペプチドを示す．
Asp-Asp-Gly-Gly-Asp
N-末の Asp でアミノ基とカルボキシル基を相殺し，Asp2 と Asp5 で Mg²⁺ を補足するという想定である．

試料と方法

ペプチドは BPeptGen で作成した．
Mg²⁺ は XYZ 形式をテキストエディタで作成した．
ペプチドとMg²⁺ は，BMerge で統合し，相互作用シミュレーションの入力ファイルとした．
相互作用は，BInter でシミュレートした．その際，凝集作用を使わないオプションを使用した．

結果

BInter でシミュレーションをおこなうたびに，構造が変化した．想定が役立たなかった．
得られた構造の二例を画像に示す．
アミノ酸の構造を示すために，棒球様式としている．
空間充填様式で表示すると，カルボキシル基と ^Ca2+ が接触していることが示せる．

上側の複合体は，Mg²⁺ を Asp5 で補足している．
下側の複合体は，Asp2 と Asp5 で補足している．

考察

構造が一定しないことは，現実と類似した結果なのか，ソフトウェアの特性なのかは執筆時点では不明である．
安定な構造を得るためには，何らかのパラメータを作成してそれが極値になったらシミュレーションを停止する，といった処理が必要なようである．

実験 2

実験 1 の想定が甘々だったので，乱数でアミノ酸配列を生成し，複合体を形成するか調べた．
画像は実験で得られた，ENFYN と Mg²⁺ の複合体モデル．

試料と方法

ペプチドは BPeptGen で作成した．
鎖長は実験 1 と同じ 5 残基とした．他の条件も実験 1 と同じである．

結果

10 ペプチドのうち，5 ペプチドが複合体を形成しなかった．すなわち，ペプチドと Mg²⁺ との距離が明らかに離れていた．
それらの配列を列挙する．
QNLFL
RYTDH
YRWLK
SRNFM
AVITP
酸性アミノ酸がほとんど含まれていない．
唯一 RYTDH には含まれているが，隣接する His と電荷を相殺したと解釈しておく．

10 ペプチドのうち，3 ペプチドが 2 個のカルボキシル基とイオン結合しているように見えた．
すなわち，
SSLDT：D と T のカルボキシル基
CVEEV：E4 と V のカルボキシル基
ENFYN：E と N5 のカルボキシル基

10 ペプチドのうち，2 ペプチドは，1 個のカルボキシル基とイオン結合しているように見えた．