2021 Fiscal Year Annual Research Report
Structural changes of hetero-oligomers in the Protein Data Bank
| Project/Area Number |
18H03331
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
太田 元規 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (40290895)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 立体構造 / 構造比較 / 構造機能相関 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質のヘテロ複合体の多くは過渡的でアロステリーとも関連し，生理活性を高度に制御調節する．タンパク質の構造変化と機能発現は密接に関係しているので，ヘテロ複合体の構造変化には，その独特な機能発現機構を解く鍵が潜んでいる．本研究ではPDBに格納された全ヘテロ複合体を対象に立体構造比較を行い，構造変化を大規模，系統的に解析して運動を分類し，俯瞰する．この時，申請者らが開発した，複合体の構造比較法：SCPCと，立体構造変化の同定・記述法：Motion Treeを利用する．研究期間を通して，信頼できるヘテロ複合体の立体構造を取得する方法を考案した．立体構造データベース（PDB）のmmCIFフォーマットのファイルから，著者とコンピュータが生状態と判定した構造を同定し，それに対応するバイオロジカルユニットを得た．これを実施するに，mmCIFの鎖IDとPDBの鎖IDが異なる場合があるので対応表を作成したり，煩雑な作業が発生する．一連の作業をスムーズに実施するためのパイプラインを構築した．その後SwissProtのアクセッションを参照して，ヘテロマーを選択することでヘテロ複合体のデータを得た．本研究では第一歩としてヘテロダイマーに着目し，SCPCとMotionTreeを用いてプロトマーの相互作用面で運動が起きている場合（interface motion）や，プロトマーに渡るユニットが構成されて運動が起きている場合（subunit-spanning motion）の統計を取った．また，進化的類縁関係があるヘテロマーから構成されているホモロガスヘテロダイマーに着目し，構造の対称性が崩れる進化的イベントは配列置換ではなかなか起きず，そういう事例には挿入欠失が伴うことも発見した．
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
