2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K16081
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大上 雅史 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (50743209)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ペプチド分子 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸配列 / 構造インフォマティクス / MEGADOCK / プロファイル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低分子創薬からの脱却を目指し、中分子、特にペプチド分子に関する創薬研究が注目されている。本研究は、このようなペプチド分子を扱うための情報学的な解析手法を確立するために、ペプチドの構造モデリング、ペプチドの機能部位予測、中規模ペプチドとタンパク質の複合体モデリング技術の３点について並行して開発を進めているる。特に機能未知であるペプチドに対して相互作用可能性のあるタンパク質の予測を可能にすることが本研究の目的である。
本年度は複合体モデリングとペプチド分子の物理化学的性質の予測に焦点を当てた。昨年度の結果から、既存のモデリングツールでは15残基程度のアミノ酸配列情報からペプチドの構造（配座）は正しく再現することは困難であることを確認しているが、一方でそれらのペプチドモデル構造（decoy）を複数用いて対象のターゲットとなるタンパク質に対し、MEGADOCKソフトウェアによる相互作用計算を実施したところ、正解配座との距離基準を満たす部位へ相互作用するモデル（near native decoy）が得られることを新たに確認した。また、そのようなモデルを抽出するための方法としてアミノ酸相互作用プロファイルを用いる方法を新たに提案し、現在までに８つの複合体ケースにおける検証を完了した。これらの結果から、一定の構造集団を用いることで、完全に正しい構造モデルが得られなくとも、相互作用親和性と相関するパラメータが得られる可能性があり、次年度以降により詳細に研究を実施する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
モデル選択のためにアミノ酸相互作用プロファイルが有効に働くことを検証でき、実際にタンパク質間相互作用やタンパク質-ペプチド間相互作用において一定の結果を示すことができた。本研究はおおむね順調に進展しているものと判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
ペプチドを扱うための情報学的な解析手法を確立するために、ペプチドの構造モデリング、ペプチドの機能部位予測、ペプチドとタンパク質の複合体モデリング技術の３点について並行して開発を進める。特に次年度では天然変性タンパク質の情報を用いたモデリング手法の開発を検討する。天然変性領域の実験的な情報が蓄積されているDisProtデータベースの利用を想定しているが、データ数の蓄積が少なく充分なモデリングが行えない場合は、天然変性領域を計算によって予測するツールの利用を検討する。
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| Causes of Carryover |
大型並列計算機であるTSUBAMEスーパーコンピューターの利用頻度が学内全体で高まっており、当該年度中に目標とする計算時間の確保ができなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額は、次年度に利用する大型の並列計算機の利用料金に充当する。特に、次年度はTSUBAMEスーパーコンピューターの更新が予定されており、予定通り計算の実施が可能になる見込みである。
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