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Development of a new fold protein structure prediction method using rewiring known folds

Research Project

Project/Area Number 16K07315
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Biophysics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Chikenji George  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10420366)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsタンパク質 / 立体構造予測 / 立体構造 / 疎水性相互作用 / トポロジー / 平行βシート / βシート / 生物物理
Outline of Final Research Achievements

Understanding the relationship between the amino acid sequence of a protein and its native structure is not only interesting as a genetic code deciphering problem, but also important in terms of medical applications. In this study, we focused on the rewiring technique of known structures, which is one of the methods that can predict the 3D structure of proteins with novel folds. The most important thing of the rewiring technique is to distinguish between physically permissible folds and impossible ones, but until now there has been no standard for distinguishing this. In the present study, we find that the frustration of the local structure rule is the criterion for this. The results are useful not only for three-dimensional structure prediction, but also for target structure selection in rational protein design.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

タンパク質の天然構造をそのアミノ酸配列のみから予測したり(立体構造予測)、逆に望みの立体構造を持つアミノ酸配列を予測すること(デザイン)は、遺伝暗号解読問題として興味深いばかりでなく、医学的な応用という観点でも重要である。立体構造予測とデザインの両方を行う際に、どのような構造がタンパク質の天然構造になりうるのかを把握しておくことは問題を解く上で本質的に重要である。本研究では立体構造予測の研究を通して、これまで知られていなかった天然構造の条件の一つを明らかにする事が出来た。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2020 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (35 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] A prospective compound screening contest identified broader inhibitors for Sirtuin 12019

    • Author(s)
      Chiba Shuntaro et al.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 19585-19585

    • DOI

      10.1038/s41598-019-55069-y

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    • Author(s)
      Shintaro Minami, Kengo Sawada, Motonori Ota, and George Chikenji
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: 34 Issue: 19 Pages: 3324-3331

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/bty369

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      Shintaro Minami, George Chikenji, and Motonori Ota
    • Journal Title

      Protein Science

      Volume: 26 Issue: 11 Pages: 2257-2267

    • DOI

      10.1002/pro.3285

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      Shuntaro Chiba, 他30名 (George Chikenji は16番目の著者)
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41598-017-10275-4

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      Masaki Sasai, George Chikenji, Tomoki P Terada
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      Volume: 13 Pages: 49-156

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      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
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      2016-11-25
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      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
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      2016-11-25
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      千見寺 浄慈
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      2016-09-29
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      西山 俊介、南 慎太朗、千見寺 浄慈
    • Organizer
      第5回生命医薬情報学連合大会
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      東京国際交流館プラザ平成(東京都港区)
    • Year and Date
      2016-09-29
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      西山 俊介、南 慎太朗、千見寺 浄慈
    • Organizer
      蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-06-07
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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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