**************第79回尾張コンプレックスセミナー**************

Title：Docking study of epigenetic enzymes and its inhibitor
題目：エピジェネティクス関連酵素とその阻害剤のドッキングスタディ


Speaker：Dr. MISHIMA Hirokazu
発表者：三嶋 浩和 先生

Affiliation：Theoretical Biophysics Laboratory, Department of Physics, Graduate School of Science, Nagoya University
所属：名古屋大学大学院理学研究科物理学教室理論生物化学物理研究室

Date：Aug. 6th (Tue.), 13:30 (About two hours)
日時：8月6日(火) 13時30分 (約2時間)

Place：Lecture room 2 (1F), Graduate School of Informatics
場所：情報学研究科 講義室2 (1F)

Abstract：Epigenetics is an area of biological study which covers processes during which a constant DNA sequence can produce variable gene expression patterns. An important molecular process of epigenetics which controls variable gene expressions is a histone modification. Histones form into an octamer with a barrel shape. The histone octamer stores DNA and silences gene expressions by wrapping DNA around itself tightly. 
Some residues of histone can be modified chemically. Chemical modifications of histone residues unwrap DNA and activate gene expressions. The processes of modifications are reversible and those are controlled by counter active enzymes. It has been known experimentally that the enzymes can cause serious diseases. Therefore, inhibitors of the enzymes are being developed as drugs of those diseases. The target of this study is one of the developed inhibitor. This inhibitor act on two kinds of highly homologous enzymes but it affects one of them with kinetic selectivity. An exploration of structural space based on a molecular dynamics simulation is expected to elucidate the mechanism of the selectivity. I will show attempts of an elucidation of the mechanism of the selectivity using a replica exchange umbrella sampling MD simulation.
要旨：エピジェネティクスは、一定の塩基配列から様々な表現型が現れる過程を対象とする研究領域を指す。その過程を制御する重要な分子機構の一つがヒストン修飾である。ヒストンはDNAをその周りに巻きつけて格納し、転写を抑制する。その一部の残基は化学的に修飾されうる。この修飾により、DNAは離れ、転写活性となる。この修飾過程は可逆的であり、酵素群によって制御される。近年、これらの酵素が様々な病気の原因となりえることが明らかにされ、それらを標的とした阻害剤の開発が進められている。本研究の対象は、そのような目的のもとで開発された阻害剤の一つである。この阻害剤は相同性の高い二つの酵素に作用するが、一方にのみ速度論的な選択性を示す。このようなメカニズムの解明には、分子動力学シミュレーションによる構造探索が有用であると考えられる。今回は、レプリカ交換傘サンプリング分子動力学シミュレーションでこのメカニズムを解明する試みについて説明する。
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