| Project/Area Number |
16014229
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
諏訪 牧子 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報科学研究センター, 副研究センター長 (30242241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
広川 貴次 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報科学研究センター・分子設計チーム, 研究チーム長 (20357867)
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| Project Period (FY) |
2004
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2004)
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| Budget Amount *help |
¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000)
Fiscal Year 2004: ¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000)
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| Keywords | ゲノムワイド / 構造・機能分類 / 膜蛋白質 / G蛋白質共役受容体 / 比較モデリング |
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| Research Abstract |
(1)膜貫通ヘリックス部分の極性領域の擬似座標、ループ部分の長さと平均疎水性値、既知の低分子リガンド、ペプチド性リガンドの分子量、疎水性値、電荷、などのGPCRの各ドメインの物理化学的特性と、結合Gタンパク質の種類(Gi/o, Gq/11/12,Gs, Gt等)との相関性を基にして、結合Gタンパク質を予測するプログラムを作成した。予測精度は85%以上になっている。これを用いてヒトの機能未知GPCR、数百配列に対して機能予測を行った。
(2)これまで開発済みの、GPCR遺伝子予測自動化システムを用いて、223種の細菌と、7種の真核生物のGPCR遺伝子を同定した。これらに対して、上記プログラムを用いて、機能分類及び予測を行った。また、これらのGPCRのゲノム上でのマップ情報も解析したところ、特にヒトゲノの嗅覚・味覚受容体など感覚器の受容体は、ゲノム配列上で、狭い領域に高密度に集積したクラスター領域を形成することが判り、ゲノム上の分布構造からも機能が予測できる可能性を示した。
(3)クラスAファミリーに属するGPCRに関して、比較モデリングで立体構造を予測し、結合リガンド構造を最適化する方法はすでに開発済みであるが、これをヒスタミン受容体や、嗅覚受容体に適用し、変異体実験による機能変化をよく説明できる結果を得た。この結果は、本特定研究で開発した立体構造モデリング、リガンドドッキング計算の妥当性を示している。
(4)16年度までの結果を基にして上記の生物種に対して、GPCR配列候補を収めた総合データベースを構築した。また、上記で開発した機能予測プログラム(結合Gタンパク質予測プログラム)をWEBサーバーとして組み込み、公開準備中である。
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