2005 Fiscal Year Annual Research Report
構造プロテオミクスに基づく蛋白質間相互作用の解析と予測
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17017024
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中村 春木 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (80134485)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 賢吾 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (60332293)
塩生 くらら 大阪大学, 蛋白質研究所, 助手 (20403016)
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| Keywords | 生体生命情報学 / プロテオーム / 蛋白質 / 相互作用 / データベース / 構造アンサンブル予測 / 蛋白質ループ構造 / ドッキング計算 |
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| Research Abstract |
種々の蛋白質間相互作用データを収集して相同性があるホモログを同定しドメイン情報を加えたデータベース(HINT db)さらに充実し、インターネットでアクセスできるWeb pageを公開した。また、それを基にした相互作用の評価サイト(Hit Predict)を公開した。さらに、これらデータベースを利用して、蛋白質間相互作用ネットワークにおけるハブ蛋白質の構造的特徴を解析した。その結果、小さな蛋白質では多くの荷電残基をもつこと、大きな蛋白質ではループではなくNaturally disordered regionが統計的に有意に多く観測されることを見出し、論文に発表した。
蛋白質相互作用部位の推定のために進化トレース法(ET法)の利用を行い、まずET法専用のサーバを構築し、インターネット上に公開した。次に、モンテカルロ法とGA法を利用したドッキング・シミュレーション・プログラムをほぼ完成させ、CAPRIに提出された問題とシグナル伝達系の蛋白質間相互作用の系に応用し、ET法による相互作用情報を加えた解析によって、多くの場合に良好なドッキング結果を得た。また、CAPRIに3回参加した。
さらに、flexible loopの構造アンサンブル予測を精度良く行うため、統計物理学的な自由エネルギー地形をForce-biased McMD法によって描き、GB/SA法による溶媒効果を比較的正確に取り込んだ上で、ループ構造を予測する手法を確立した。この手法をいくつかの蛋白質のループに応用し、特にDHFR(ジヒドロ葉酸還元酵素)のリガンド・フリーのランダムなループ構造から出発して、リガンド結合状態のループ構造を見出し、リガンド(葉酸)とのドッキング計算によってinduced fittingが起こるシステムにも応用できることを示した
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