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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a new method to predict disease-causing mechanisms of missense mutations

Research Project

Project/Area Number 15K21487
Research InstitutionNagahama Institute of Bio-Science and Technology

Principal Investigator

土方 敦司  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, プロジェクト特任講師 (80415273)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsミスセンス変異 / 超分子複合体 / 優性阻害 / ハプロ不全 / 機能獲得
Outline of Annual Research Achievements

ヒトの遺伝子性疾患において、同一遺伝子の異なるミスセンス変異によって、異なった疾患を発症する例が多く存在し、そのメカニズムの多くは未解明のままである。
本研究では、これらのメカニズムを理解するために、疾患変異とタンパク質超分子複合体構造との関係について解析した。本年度は、特に、顕性遺伝様式をとる疾患の主な発症メカニズムである、ハプロ不全(HI)、ドミナントネガティブ(DN)、機能獲得(GF)の3種類に着目して、分子間相互作用との関係について解析した。その結果、HIはDNAとの相互作用、DNはDNA及びホモサブユニットとの相互作用、GFは同一サブユニットの異なるドメイン間の相互作用にそれぞれ有意に多いことを見出した(Hijikata et al., Sci Rep. 2017)。超分子複合体構造における相互作用の情報に着目することで、変異による疾患発症メカニズムを予測できることを示唆する結果が得られた。
実施者が開発したヒトバリアント解析ツールMutation@A Glanceに、研究期間中に更新された公的データベース(dbSNP, COSMIC, ClinVar)のデータ及び新たに公開された6万人規模のエクソームのバリアントデータ(ExAC)を取り込んだ。これにより、約3億件のバリアントデータが参照可能となった。同時に、Mutation@A Glanceのウェブインターフェースを刷新し、マルチプルアラインメントや疾患の種類ごとに変異部位を区別して表示させるなどの機能拡張を行なった。これらの情報は、http://mutation.nagahama-i-bio.ac.jp/より閲覧できる。

Remarks

1) http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/ヒト疾患を引き起こすミスセンス変異の発症メカ/
2)http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/細菌のべん毛モーターの回転方向制御機構の一端/

  • Research Products

    (13 results)

All 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Decoding disease-causing mechanisms of missense mutations from supramolecular structures2017

    • Author(s)
      Hijikata Atsushi、Tsuji Toshiyuki、Shionyu Masafumi、Shirai Tsuyoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 8541

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08902-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural and Functional Analysis of the C-Terminal Region of FliG, an Essential Motor Component of Vibrio Na + -Driven Flagella2017

    • Author(s)
      Miyanoiri Yohei、Hijikata Atsushi、Nishino Yuuki、Gohara Mizuki、Onoue Yasuhiro、Kojima Seiji、Kojima Chojiro、Shirai Tsuyoshi、Kainosho Masatsune、Homma Michio
    • Journal Title

      Structure

      Volume: 25 Pages: 1540~1548.e3

    • DOI

      10.1016/j.str.2017.08.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular mechanism and structural basis of gain-of-function of STAT1 caused by pathogenic R274Q mutation2017

    • Author(s)
      Fujiki Ryoji、Hijikata Atsushi、Shirai Tsuyoshi、Okada Satoshi、Kobayashi Masao、Ohara Osamu
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 292 Pages: 6240~6254

    • DOI

      10.1074/jbc.M116.753848

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] タンパク質超分子複合体構造から読み解くミスセンス変異と疾患表現型との関係2017

    • Author(s)
      土方敦司、辻敏之、塩生真史、白井剛
    • Organizer
      第5回NGS現場の会
    • Invited
  • [Presentation] 超分子複合体から読み解くミスセンス変異と疾患表現型の関係2017

    • Author(s)
      土方敦司、辻敏之、塩生真史、白井剛
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] Structural and functional analysis of the C-terminal region of FliG, an essential motor component of Vibrio Na+-driven flagellar by NMR spectroscopy and molecular dynamics simulation2017

    • Author(s)
      土方敦司、宮ノ入洋平、西野優紀、郷原瑞樹、尾上靖宏、小嶋誠司、児嶋長次郎、白井剛、甲斐荘正恒、本間道夫
    • Organizer
      公開シンポジウム「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」
  • [Presentation] Towards predicting functional consequences of genetic variants in humans through supramolecular complex structures2017

    • Author(s)
      土方敦司、辻敏之、塩生真史、白井剛
    • Organizer
      第55回日本生物物理学会年会
  • [Presentation] Decoding disease-causing mechanisms of missense mutations from supramolecular structures2017

    • Author(s)
      土方敦司、辻敏之、塩生真史、白井剛
    • Organizer
      第6回生命医薬情報連合大会(IIBMP2017)
  • [Presentation] Mutation@A Glance: ヒト遺伝子バリアント統合可視化ツール2017

    • Author(s)
      土方敦司、白井剛
    • Organizer
      トーゴーの日シンポジウム2017
  • [Presentation] 分子動力学とNMRで迫るべん毛モーターの回転方向制御機構2017

    • Author(s)
      土方敦司
    • Organizer
      平成29年度日本分光学会NMR分光部会講習会
    • Invited
  • [Presentation] Mutation@A Glance: ヒトにおける意義不明バリアントの解明を目指した統合解析ツール2017

    • Author(s)
      土方敦司、白井剛
    • Organizer
      2017年度生命科学系合同年次大会(ConBio2017)
  • [Remarks] ヒト疾患を引き起こすミスセンス変異の発症メカニズムの一端を解明

    • URL

      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/

  • [Remarks] 細菌のべん毛モーターの回転方向制御機構の一端を解明

    • URL

      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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