2017 Fiscal Year Research-status Report
既知フォールドの再配線による新規フォールド予測法の開発
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16K07315
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
千見寺 浄慈 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10420366)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | タンパク質 / 立体構造 / 疎水性相互作用 / トポロジー / 平行βシート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新規フォールド構造に対して有効な立体構造予測方法の開発に必要となる幾つかの道具の開発を行った。一つ目は、精度の高い立体構造比較方法である。構造予測の性能評価や、構造比較によるルール発見などで、精度の高いタンパク質立体構造比較が必要となる。29年度に高精度の立体構造比較法の開発に着手し、既存のどの立体構造比較法よりも高精度なアルゴリズムの開発に成功した。これにより、より正しい構造予測の性能評価やより意味のある構造比較からのルール発見が可能となった。
二つ目は、疎水性相互作用の評価方法の改良である。28年度に仮想原子を用いたコンタクトナンバーを用いた新しい疎水性相互作用エネルギーの評価方法の開発したが、29年度はこの方法論をさらに洗練し、性能を向上させた。具体的にはこれまではCα→Cβ方向に伸ばした位置に仮想原子を置いていたが、改良版ではCβ→Cγ方向にのばしたコンタクトナンバーの開発を行い、構造予測の性能評価を行った。3D Robot デコイセットによるベンチマークでは、エネルギーとRMSDの相関の観点では開発した手法が既存のどの疎水性相互作用よりも相関が高かった。これにより、より高精度な構造ー配列適合性の評価が行えるようになった。
三つ目は、タンパク質立体構造における物理的に好ましいトポロジーと好ましくないものを見分ける手法の開発である。再配線をして予測構造候補を生成する際に、物理的に不可能なトポロジーを排除する必要がある。これまで知られていたルールだけでは、現存しないフォールドが物理的に可能なのか否かの判断ができなかった。本年度では平行βシートに対する新しいルールを発見し、物理的に好ましいトポロジーを判断することができるようになった。
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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
研究の目的である新規な立体構造予測手法を開発に必要となる高精度な構造比較手法および疎水性相互作用の評価方法を開発できた。また、平行βシートに対して物理的に好ましいトポロジーと好ましくないものを見分ける新ルールを発見できた。これは再配線において極めて重要や役割を果たすものであるから重要な一歩であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度の成果に基づき立体構造予測方法の開発および、タンパク質立体構造の法則発見に向けて、研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
投稿中の論文の査読に時間がかかっているため、これに関わる費用を次年度使用額とした。繰越金は、論文投稿料等に利用し、積極的に成果を発表する。
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