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蛋白質の立体構造に基づく分子会合表面特性の解析

Research Project

Project/Area Number 17651108
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 基礎ゲノム科学
Research InstitutionNational Institute of Agrobiological Sciences

Principal Investigator

前田 美紀  National Institute of Agrobiological Sciences, 基盤研究領域・ゲノム情報研究ユニット, 主任研究員 (50370680)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木下 賢吾  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (60332293)
Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords蛋白質会合表面 / 溶媒接触表面積 / ホモ二量体 / 会合空間体積 / 会合表面間平均距離 / クリスタルパッキング / 原子占有率 / 結晶水 / 蛋白質の会合表面 / ClassPPI
Research Abstract

前年度までのシステムを用いて多数の蛋白質インターフェースを解析したところ、会合領域の形状による結果の不確実性が判明したため、インターフェース領域を新たに定義した。この改良法を用いて再度天然蛋白質におけるサブユニット間インターフェースを解析したところ、空間体積/会合表面積比はほぼ1.4A付近に分布することが判明した。この値は、「天然蛋白質らしさ」を表す指標の1つとして利用できると考えられる。会合表面積の大きさと、空間体積/会合表面積比のすれの大きさをもとにして、実際のクリスタルパッキングを含む複数の結晶構造に対して計算を行い、結果を比較したところ、同一結晶内の天然インターフェースに比較してクリスタルパッキングと判定できるものは会合表面積が小さく、また空間体積/会合表面積比の値が1.4からのずれが大きい傾向があることが判った。
本解析方法の一部として採用したQHULLプログラムについて、サーバ内の組み込みについての開発者の了承が得られたことから、前年度までに作成した蛋白質サブユニット間空間体積を計算するプログラム群(溶媒接触表面積計算プログラム、多面体空間内の空隙体稽計算プログラム)と併せ、単一の入力ファイルから全ての計算が連続的に動作するように改良した。さらにこのシステムをWEBプラットフォームからの入力およびWEBページとしての出力機能を付加した解析サーバとして構築した(現在、「13.備考」欄に示したURLから利用可能)。解析サーバ構築時に新たに会合空間内の原子占有率を計算できる機能、同空間内に存在する結晶水を判定する機能を付加した。

Report

(4 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Products Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2009 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Development of new indices to evaluate protein-protein interfaces : Assembling space volume, assembling space distance, global shape descriptor.2009

    • Author(s)
      Maeda MH and Kinoshita K
    • Journal Title

      J. Mol. Graph. Modell.

      Volume: 27 Issue: 6 Pages: 706-711

    • DOI

      10.1016/j.jmgm.2008.11.002

    • Related Report
      Products Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 蛋白質インターフェースに関する新規な記述子2009

    • Author(s)
      前田美紀, 木下賢吾
    • Organizer
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      熊本全日空ホテルニュースカイ
    • Year and Date
      2009-05-22
    • Related Report
      Products Report
  • [Presentation] 蛋白質の会合形状を表す記述子 : Glocal shape descriptor(GS10)2009

    • Author(s)
      前田美紀, 木下賢吾
    • Organizer
      日本薬学会第129年会
    • Place of Presentation
      北里大学薬学部
    • Year and Date
      2009-03-27
    • Related Report
      Products Report
  • [Presentation] 新規な蛋白質サブユニット間空間の計算法2008

    • Author(s)
      前田 美紀
    • Organizer
      日本薬学会第128年会
    • Place of Presentation
      横浜パシフィコ
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report Products Report
  • [Presentation] 蛋白質サブユニット間空間体積の計算とその利用2007

    • Author(s)
      前田 美紀
    • Organizer
      第35回構造活性相関シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館
    • Year and Date
      2007-11-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛋白質サブユニット間空間体積の計算とその利用2007

    • Author(s)
      前田美紀, 昇博也
    • Organizer
      第35回構造活性相関シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2007-11-15
    • Related Report
      Products Report
  • [Presentation] 蛋白質の会合領域内の非占有空間体積を計算する2007

    • Author(s)
      前田 美紀
    • Organizer
      第7回日本蛋質科学会年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2007-05-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛋白質の会合領域内の非占有空間体積を計算する2007

    • Author(s)
      前田美紀, 昇博也
    • Organizer
      第7回蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2007-05-26
    • Related Report
      Products Report
  • [Presentation] A novel method to determine the assembling space between two protein subunits2006

    • Author(s)
      Maeda M and Nobori H
    • Organizer
      The Seventeenth International Conference on Genome Informatics
    • Place of Presentation
      横浜パシフィコ
    • Year and Date
      2006-12-18
    • Related Report
      Products Report
  • [Remarks] ASV calculator

    • URL

      http://asvcalc.dna.affrc.go.jp/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] タンパク質複合体の会合領域の空間を評価する方法およびプログラムならびに解析装置2007

    • Inventor(s)
      前田 美紀
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人農業生物資源研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2007-10-26
    • Acquisition Date
      2012-11-09
    • Related Report
      Products Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 蛋白質複合体の会合領域を検出する方法およびその利用2006

    • Inventor(s)
      前田 美紀
    • Industrial Property Rights Holder
      (独)農業生物資源研究所
    • Industrial Property Number
      2006-291846
    • Filing Date
      2006-10-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 蛋白質複合体の会合領域を検出する方法およびその利用2006

    • Inventor(s)
      前由美紀
    • Industrial Property Rights Holder
      農業生物資源研究所
    • Industrial Property Number
      2006-291846
    • Filing Date
      2006-10-26
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2017-02-24  

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