タンパク質高次構造情報の整備・流通と予測情報の評価(調整班)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12207002
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 郷 通子 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70037290)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅山 秀明 北里大学, 薬学部, 教授 (20050619) ; 美宅 成樹 東京農工大学, 工学部, 教授 (10107542) ; 西川 建 国立遺伝学研究所, 生命情報・DDBJ研究センター, 教授 (10093288) ; 木寺 詔紀 横浜市立大学, 大学院・総合理学研究科, 教授 (00186280)
• Keywords: ホモロジーモデリング / FAMSBASE / Gtop / SOSUI / ゲノム機能予測 / タンパク質立体構造予測 / らん藻ゲノム / 予測生物学

Research Abstract

ゲノムの機能を予測する手法を開発した結果を、実際に検証して評価するために、生物学者との連携が必須である。らん藻については日本の研究者が優れた成果をあげており、多くが特定領域(C)「ゲノム生物学」の班員として活躍している。「ゲノム生物学」領域のらん藻研究者との研究協力を力強く進めている。今年度も、昨年度に続いて、2回の研究会を開催し、情報交換から共同研究への進展へと、着実に発展している。予測した機能を実験で検証するという、新しいスタイルの予測生物学の研究事例が生まれた。本格的にスタートしたタンパク質構造ゲノムの急速な進展にともなって、タンパク質高次構造情報が飛躍的に増大する時に備えて、2002年1月には、公開シンポジウム「構造ゲノム科学としての情報生物学-代表タンパク質の全立体構造が明らかになるときに-」を開催して、今後の連携を進めた。この調整班では、毎年若手の勉強会を積極的にサポートする方針を貫いている。特に、海外において活躍している若手の講師を招き、時間をかけた講演と討論は、大変好評である。班員は大学生のための講習会、学術団体、市民向けの幅広い広報活動を行って、将来の研究者を息長い活動によって育てることにも寄与すべく、時間をかけて努力を続けている。すでに、SOSUIやGtopのデーターベースを公開しているが、今年度の最大の成果は、公開されている全ゲノムのORFを出来る限りタンパク質の立体構造としてモデリングし、データーベース(FAMSBASE)として名古屋大学から公開したことである。2000年のタンパク質構造予測の世界コンテストCASP4の自動ホモロジーモデリングにおいて最優秀であった梅山秀明グループの開発した手法に基づく大規模のデータベースであり、これを公開することによって創薬をはじめとする産業にゲノム情報を生かすことが容易になった。

Research Products

• [Publications] Shionyu, M.et al.: "Variable subunit contact and cooperativity of hemoglobins"J. Mol. Evol.. 53. 416-429 (2001)
• [Publications] Taniguchi, Y. et al.: "Two KaiA-binding domains of cyanobacterial circadian clock protein KaiC"FEBS Lett.. 496. 1-5 (2001)
• [Publications] 由良 敬, 郷 通子: "POUドメイン"生体の科学 モチーフ・ドメインリスト. 52・5. 384-385 (2001)
• [Publications] 白井 剛, 郷 通子: "リボヌクレアーゼ様ドメイン"生体の科学 モチーフ・ドメインリスト. 52・5. 392-393 (2001)
• [Publications] 由良 敬, 郷 通子: "ジンクフィンガードメイン"生体の科学 モチーフ・ドメインリスト. 52・5. 394-395 (2001)
• [Publications] 郷 通子: "蛋白質立体構造情報からのゲノム機能解読・進化の解析"蛋白質核酸酵素 増刊号「ゲノムサイエンスの新たなる挑戦」. 46・16. 2586-2591 (2001)
• [Publications] Kawabata, T. et al.: "GTOP : A database of protein structures predicted predicted from genome sequences"Nucl.Acids Res.. 30. 294-298 (2002)
• [Publications] Fujishima, H. et al.: "Kds A mutations affect FtsZ-ring formation in Escherichia coli K-12"Microbiology. 148. 103-112 (2002)
• [Publications] Fukuchi, S., Nishikawa, K.: "Protein surface amino-acid composition distinctively differ between thermophilic and mesophilic bacteria"J. Mol. Biol.. 309. 835-843 (2001)
• [Publications] Ota, M.et al.: "Knowledge-based potential defined for a rotamer library to design protein sequences"Protein Engineer.. 14. 557-564 (2001)
• [Publications] Nakashima, H.et al.: "Directional gene distributions of two mycoplasma species exhibited in the nucleotide composition space"Res. Comm.In Biochem., Cell&Mol. Biol.. 5. 27-35 (2001)
• [Publications] 川端猛, 西川建: "蛋白質立体構造予測データベースGTOP"蛋白質核酸酵素 増刊号「ゲノムサイエンスの新たなる挑戦」. 46. 2592-2597 (2001)
• [Publications] 西川建: "タンパク質立体構造の予測問題"Computer Today. 18. 10-15 (2001)
• [Publications] Mitaku, S. et al.: "Amphiphilicity index of polar amino acids as an aid in the characterization of amino acid preference at membrane-water interfaces"Bioinformatics. (印刷中). (2002)
• [Publications] Sakai, H. et al.: "Effect of carbonic anhydrase II in the molten globule state on physical properties of dimyristoylphosphatidylcholine liposome"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. 3521-35252 (2001)
• [Publications] Iwadate, M. et al.: "Comparative modeling of CAFASP2 competition"Chem-Bio Informatics Journal. 1・4. 136-148 (2001)
• [Publications] Chong, S.-H.et al.: "Dynamical transition of myoglobin in a crystal. comparative studies of X-ray crystallography and Mossbauer spectroscopy"European Biophysics J.. 30・5. 319-329 (2001)
• [Publications] Yamashita H., Kidera, A.: "Environmental influence on electron scattering from a molecule"Acta Cryst.Sect. A57・5. 518-525 (2001)
• [Publications] Yamashita, H.et al.: "Sampling efficiency of molecular dynamics and Monte Carlo Method in protein simulation"Chem. Phys. Lett.. 342・3-4. 382-386 (2001)
• [Publications] Tanaka, A. et al.: "Human ABCA1 contains a large amino-terminal extracellular domain homologous to an epitope of Sjogren's syndrome"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 283・5. 1019-1025 (2001)
• [Publications] 木寺詔紀: "タンパク質のダイナミクス-バクテリオロドプシンを中心にして"化学. 56・9. 70-71 (2001)
• [Publications] 木寺詔紀: "立体構造の類似性を知る"蛋白質核酸酵素. 46・12. 2198-2204 (2001)
• [Publications] Terada T., Kidera A.: "A generalized form of the conserved quantity in constant-temperature molecular dynamics"J. Chem. Phys.. 116・1. 33-41 (2002)
• [Publications] 梅山秀明, 岩館満雄: "タンパク質立体構造の自動モデリング"実験医学 増刊 ゲノム医科学と基礎からのバイオインフォマティックス. 19・11. 180-184 (2001)
• [Publications] 梅山秀明, 海老沢計慶: "タンパク質立体構造の自動モデリングと創薬への応用"ファルマシア. 37・12. 1099-1103 (2001)
• [Publications] 梅山秀明, 海老沢計慶: "生物ゲノムの機能予測を目指して"情報処理. 43・1. 29-35 (2002)
• [Publications] 郷 通子(分担執筆): "生物と金属 金属イオンの生体内で働く仕組み"クバプロ. 207 (2001)
• [Publications] 美宅成樹(分担執筆): "新生物物理の最前線"講談社. 317 (2001)