自然免疫蛋白質の機能アノテーション

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21570169
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: STANDLEY Daron 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授 (00448028)
• Keywords: 多重配列アライメント / スレッディング / 構造モデリング / タンパク質の構造予想 / タンパク質の機能予想 / ウェブサーバー / 位置特異的スコアリングマトリクス / ホモロジー

Research Abstract

1.研究目的
本プロジェクトの目的は、タンパク質の構造と機能を予測するパイプラインを構築し、それを免疫に重要なタンパク質に応用することである。
2.研究の重要性
これまでに判明している配列の数とタンパク質構造の数には大きな差がある。現時点で、GenBankの登録件数(約1.5億件)に対するProtein Data Bank (PDB)への登録タンパク質件数(約8万件)の比は0.05%である。そのため、タンパク質構造の理解には構造予測が重要となっている。予想される構造ドメインの数が千個～3千個と推定されることから、PDBの登録情報にテンプレート・ベース・アライメント法を用いることで、残りの構造を予測が可能である。
3.結果
2011年度は、構造ベースのタンパク質機能予測パイプラインを改良し構築した。
(http://sysimm.ifrec.osaka-u.ac.jp/pipeline5/にてアクセス可能)
このパイプラインは、マルチプルスレッディングアルゴリズムを使ってクエリー・テンプレート・アライメントを構築し;このアライメントをフラグメントベースのモデル化パッケージSpannerを使って、3D構造に自動的に変換し;スパナーモデルを自動的にfunctionalannotationツールSeSAWに送り出す。重要な改良点はSpannerにOSCAR力場を加えたことで、他の力場よりも、側鎖のスコアリングに高い性能を発揮し、ループ全体でも高い性能であった。

Research Products

• [Journal Article] Fast and accurate prediction of protein side-chain conformations (2011)
  • Author(s): Liang S, Zheng D, Zhang C, Standley DM
  • Journal Title: Bioinformatics Volume: 27 Pages: 2913-2914
• [Journal Article] Prediction of dinucleotide-specific RNA-binding sites in proteins (2011)
  • Author(s): Fernandez M, Kumagai Y, Standley DM, Sarai A, Mizuguchi K, Ahmad S
  • Journal Title: BMC Bioinformatics Volume: 12 Suppl 13:S5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional characterization of protein domains common to animal viruses and mouse (2011)
  • Author(s): Kinjo AR, Kumagai Y, Dinh H, Takeuchi O, Standley DM
  • Journal Title: BMC Genomics Volume: 12 Suppl 3:S21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stochastic binary modeling of cells in continuous time as an alternative to biochemical reaction equations (2011)
  • Author(s): Teraguchi S, Kumagai Y, Vandenbon A, Akira S, Standley DM
  • Journal Title: Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys Volume: 84(6-1):062903
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FUNCTIONAL ANNOTATION OF INTRINSICALLY DISORDERED DOMAINS BY THEIR AMINO ACID CONTENT USING IDD NAVIGATOR (2011)
  • Author(s): Patil A, Teraguchi S, Dinh H, Nakai K, Standley DM
  • Journal Title: Pac Symp Biocomput Volume: 17 Pages: 164-175
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The IkB kinase complex regulates the stability of cytokine-encoding mRNA induced by TLR-IL-1R by controlling degradation of regnase-1 (2011)
  • Author(s): Iwasaki H, Takeuchi O, Teraguchi S, Matsushita K, Uehata T, Kuniyoshi K, Satoh T, Saitoh T, Matsushita M, Standley DM, Akira S
  • Journal Title: Nat Immunol Volume: 12(12) Pages: 1167-75
  • DOI: 10.1038/ni.2137
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Community-wide assessment of protein-interface modeling suggests improvements to design methodology (2011)
  • Author(s): Fleishman SJ, Standley DM, et al
  • Journal Title: J Mol Biol Volume: 414(2) Pages: 289-302
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein Data Bank Japan (PDBj) : maintaining a structural data archive and resource description framework format (2011)
  • Author(s): Kinjo AR, Suzuki H, Yamashita R, Ikegawa Y, Kudou T, Igarashi R, Kengaku Y, Cho H, Standley DM, Nakagawa A, Nakamura H
  • Journal Title: Nucleic Acids Res Volume: 40(Database issue) Pages: D453-60
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bridging the gap between single-template and fragment based protein structure modeling using Spanner (2011)
  • Author(s): Lis M, Kim T, Sarmiento JJ, Kuroda D, Dinh HV, Kinjo AR, Amada K, Devadas S, Nakamura H, Standley DM
  • Journal Title: Immunome Res Volume: 7(1) Pages: 1-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A mutation in the immunoproteasome subunit PSMB8 causes autoinflammation and lipodystrophy in humans (2011)
  • Author(s): Kitamura A, Maekawa Y, Uehara H, Izumi K, Kawachi I, Nishizawa M, Toyoshima Y, Takahashi H, Standley DM, Tanaka K, Hamazaki J, Murata S, Obara K, Toyoshima I, Yasutomo K
  • Journal Title: J Clin Invest Volume: 121(10) Pages: 4150-60
  • DOI: 10.1172/JCI58414
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Binding energetics of ferredoxin-NADP+ reductase with ferredoxin and its relation to function (2011)
  • Author(s): Lee YH, Ikegami T, Standley DM, Sakurai K, Hase T, Goto Y
  • Journal Title: Chembiochem Volume: 12(13) Pages: 2062-70
  • DOI: 10.1002/cbic.201100189
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein loop selection using orientation-dependent force fields derived by parameter optimization (2011)
  • Author(s): Liang S, Zhang C, Standley DM
  • Journal Title: J Clin Invest Volume: 121(10) Pages: 4150-60
  • DOI: 10.1172/JCI58414
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein side chain modeling with orientation-dependent atomic force fields derived by series expansions (2011)
  • Author(s): Liang S, Zhou Y, Grishin N, Standley DM
  • Journal Title: J Comput Chem Volume: 32(8) Pages: 1680-6
  • DOI: 10.1002/jcc.21747
  • Peer Reviewed
• [Remarks]
  • URL: http://sysimm.ifrec.osaka-u.ac.jp/pipeline5/