2019 Fiscal Year Research-status Report
膜タンパク質の段階的な細胞内局在化機構の解明と細胞内局在化経路予測法の確立
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18K11537
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
池田 有理 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (30371082)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
越中谷 賢治 明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員 (90806499)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオインフォマティクス / 細胞分子生物学実験 / 膜タンパク質 / 細胞内局在経路 / 膜交通 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該研究課題では、I型・II型の膜タンパク質を対象として、シグナルペプチド・膜貫通領域やシグナルアンカー配列・末端タグ配列から細胞内局在化経路ごとの特徴を抽出し、判別解析を行うことにより、膜タンパク質の細胞内局在化の各段階において細胞内局在性を決定している要因を明らかにする。また、GFP融合タンパク質発現細胞を用いた各要因の検証実験を併せて行う。さらに、上記で得られた各要因を利用して細胞内局在化経路を予測する方法を開発し、世界初の『膜タンパク質細胞内局在経路予測法』としてWeb公開を行う。
上記の研究目標に照らし、平成31年度は、以下2つの研究計画を実施した。
【研究計画１】 I型膜タンパク質シグナルペプチド配列の特徴抽出：細胞内局在経路ごとに、I型膜タンパク質シグナルペプチド配列の特徴抽出および判別解析、II型膜タンパク質シグナルアンカー配列との比較を行った。当初の研究計画では実験的検証まで行う予定だったが、実施に至らなかったため、平成31年度に引き継ぐこととした。
【研究計画２】 I型膜タンパク質膜貫通領域周辺配列の特徴抽出（平成32年度まで継続）：細胞内局在経路ごとに、I型膜タンパク質膜貫通領域周辺配列の特徴抽出および判別解析、I型膜タンパク質シグナルペプチド配列やII型膜タンパク質シグナルアンカー配列との比較を行った。当初の研究計画では実験的検証まで行う予定だったが、実施に至らなかったため、平成31年度に引き継ぐこととした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成31年度の当初の実施計画で挙げた実施内容のうち、実験的検証が間に合っていないことから『やや遅れている。』とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
◆ I型膜タンパク質シグナルペプチド配列および膜貫通領域周辺配列の特徴抽出（平成32年度）：細胞内局在経路ごとに、I型膜タンパク質膜貫通領域周辺配列の特徴抽出および検証実験を行う。
◆ 末端タグ配列の特徴抽出（平成32年度）：I型膜タンパク質のシグナルペプチド直後の配列、および、II型膜タンパク質のC末端配列は、輸送小胞から外部に露出している。この領域を『末端タグ配列』と命名した。本項目では、細胞内局在経路ごとに末端タグ配列の特徴を抽出し、判別解析および検証実験を行う。
◆ 『膜タンパク質細胞内局在経路予測法』の開発（平成33～34年度）：上記で抽出した特徴を細胞内局在経路判別のパラメータとし、『膜タンパク質細胞内局在経路予測法』の開発を行う。この際、I型・II型の膜タンパク質で客観的な予測精度を評価するだけでなく、複数回貫通型に対応させる際の問題点の洗い出しを行っておく。現状、未公開ではあるが膜貫通領域周辺のアミノ酸配列を利用した細胞内局在判別ツールを構築している。このツールを1回膜貫通タンパク質細胞内局在経路予測ツールに改良してWebシステムを構築し、一般公開する。
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| Causes of Carryover |
・2020年3月に参加を予定していた日本生理学会大会（大分開催）が、誌上発表に変更され、旅費の支出を行わなかったため。
・2019年度内に支出を申請した分が、コロナ禍によって学内での処理が遅れ、2020年度の処理となったため。
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