ホモロジーのないアミノ酸配列からのタンパク質構造・機能情報の抽出

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10168208
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 美宅 成樹 東京農工大学, 工学部, 教授 (10107542)
• Keywords: 膜タンパク質 / 二次構造予測 / 疎水性相互作用 / バイオインフォマティクス / ヒトゲノム計画 / プロテオーム解析

Research Abstract

ゲノム計画の結果、ひとつの生物体の持つすべてのDNA塩基配列が報告されるようになってきている。これによって、それらの生物体の持つすべてのタンパク質のアミノ酸配列が得られるようになっている。それらのアミノ酸配列の中には、分子構造や機能がすでに分かっているタンパク質と類似性の高いものがかなりある一方、ホモロジーが全くないアミノ酸配列もまた多く存在している。ホモロジーのあるアミノ酸配列の場合は、アライメントによる機能や立体構造の推定が主な情報処理の手法として用いることができる。しかし、ホモロジーのないアミノ酸配列に対する情報処理はほとんど手がついておらず、その重要性にもかかわらず今後の課題に残されている。そこで本研究では、ホモロジーのないアミノ酸配列に対して、そのタンパク質のタイプを分類し、二次構造を予測することを目的とする。
ホモロジーのないアミノ酸配列の判別と二次構造予測を行うために、すでに立体構造の分かったタンパク質を用いて、タンパク質の特徴とアミノ酸配列の持つ物理的な性質との間の関係を詳細に調べる。タンパク質の判別については、結合相手による判別を行う。代表的な結合相手は生体膜であり、最も疎水性の高い膜貫通ヘリックスの性質を調べることによって、膜タンパク質の判別はほとんど99%の精度で出来ることが分かった。さらに、膜タンパク質の二次構造である膜貫通ヘリックスも96%の精度で予測でき、。それらをwwwホームページで公開した。

Research Products

• [Publications] K.Suzuki: "Comparative Experiments of Protein Denaturation for Studying Structural Difference of Homologous Membrane Proteins:P-450_<SCC> and P-450" Jpn.J.Appl.Phys.38-1-1A. 298-301 (1999)
• [Publications] H.Hirokawa: "SOSUI:Classification and Secondary Structure Prediction for Membrane Proteins." Bioinformatics. 14(4). 378-379 (1998)
• [Publications] K.Suzuki: "Flocculation and Membrane Binding of Outer Membrane Protein F,Porin at Acidic pH" Jpn.J.Appl.Phys.37-1-4A. 2074-2077 (1998)