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構造プロテオミクスに基づく蛋白質間相互作用の解析と予測

Research Project

Project/Area Number 17017024
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中村 春木  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (80134485)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木下 賢吾  東京大学, 医科学研究所, 助教授 (60332293)
塩生 くらら  大阪大学, 蛋白質研究所, 助手 (20403016)
Project Period (FY) 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Keywords生体生命情報学 / プロテオーム / 蛋白質 / 相互作用 / データベース / 構造アンサンブル予測 / 蛋白質ループ構造 / ドッキング計算
Research Abstract

種々の蛋白質間相互作用データを収集して相同性があるホモログを同定しドメイン情報を加えたデータベース(HINT db)さらに充実し、インターネットでアクセスできるWeb pageを公開した。また、それを基にした相互作用の評価サイト(Hit Predict)を公開した。さらに、これらデータベースを利用して、蛋白質間相互作用ネットワークにおけるハブ蛋白質の構造的特徴を解析した。その結果、小さな蛋白質では多くの荷電残基をもつこと、大きな蛋白質ではループではなくNaturally disordered regionが統計的に有意に多く観測されることを見出し、論文に発表した。
蛋白質相互作用部位の推定のために進化トレース法(ET法)の利用を行い、まずET法専用のサーバを構築し、インターネット上に公開した。次に、モンテカルロ法とGA法を利用したドッキング・シミュレーション・プログラムをほぼ完成させ、CAPRIに提出された問題とシグナル伝達系の蛋白質間相互作用の系に応用し、ET法による相互作用情報を加えた解析によって、多くの場合に良好なドッキング結果を得た。また、CAPRIに3回参加した。
さらに、flexible loopの構造アンサンブル予測を精度良く行うため、統計物理学的な自由エネルギー地形をForce-biased McMD法によって描き、GB/SA法による溶媒効果を比較的正確に取り込んだ上で、ループ構造を予測する手法を確立した。この手法をいくつかの蛋白質のループに応用し、特にDHFR(ジヒドロ葉酸還元酵素)のリガンド・フリーのランダムなループ構造から出発して、リガンド結合状態のループ構造を見出し、リガンド(葉酸)とのドッキング計算によってinduced fittingが起こるシステムにも応用できることを示した

Report

(1 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Generation of a flexible loop structural ensemble and its application to induced-fit structural changes following ligand binding.2006

    • Author(s)
      Watanabe, Yukihisa S.
    • Journal Title

      BIOPHYSICS Vol.2

      Pages: 1-12

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Disordered domains and high surface charge confer hubs with the ability to interact with multiple proteins in interaction networks.2006

    • Author(s)
      Patil, Ashwini
    • Journal Title

      FEBS Letters In press

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] HINT : a database of annotated protein-protein interactions and their homologs.2005

    • Author(s)
      Patil, Ashwini
    • Journal Title

      BIOPHYSICS Vol.1

      Pages: 21-24

    • Related Report
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  • [Journal Article] In vitro evolutionary thermostabilization of congerin II : a limited reproduction of natural protein evolution by artificial selection pressure.2005

    • Author(s)
      Shionyu-Mitsuyama, Clara
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology Vol.347, No.2

      Pages: 385-397

    • Related Report
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  • [Journal Article] Filtering high-throughput protein-protein interaction data using a combination of genomic features.2005

    • Author(s)
      Patil, Ashwini
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics Vol.6

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] PreDs : a server for predicting dsDNA-binding site on protein molecular surfaces.2005

    • Author(s)
      Tsuchiya, Yuko
    • Journal Title

      Bioinformatics Vol.21, No.8

      Pages: 1721-1723

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] タンパク質科学2005

    • Author(s)
      後藤 祐児
    • Total Pages
      579
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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