2022 Fiscal Year Research-status Report

疾患関連HLA多型性の分子構造解析

Research Project

Project/Area Number	22K15691
Research Institution	Nara Medical University
Principal Investigator	中西真理奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (40850102)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	疾患関連HLA / HLA多型性 / 分子構造解析
Outline of Annual Research Achievements	先行研究におけるHLA領域におけるスギ花粉症の疾患感受性候補遺伝子については、自作の計算シートを用いて相関解析を行い、疾患感受性遺伝子の検索していた。そのため、再度、研究によく用いられている解析用のソフトを使用し、すべての結果について相関解析をやり直し、改めてHLA領域におけるスギ花粉症の疾患感受性候補遺伝子を明らかにした。結果は、自作の計算シートを用いた相関解析と同じであった。今回行った相関解析により明らかとなった、HLA領域におけるスギ花粉症の疾患感受性候補遺伝子について、ソフトを用いての統計解析や多変量解析等の解析手法により、候補遺伝子の絞り込みを行った。絞り込んだ候補遺伝子について、これまでに報告されていない新規の疾患感受性遺伝子であるかを論文検索により確認し、さらなる絞り込みを行った。以上の方法により絞り込んだ疾患感受性候補遺伝子の塩基配列を元にアミノ酸配列を決定し、これまでにデータベースに登録されているタンパク質の立体構造を用い、計算予測によるタンパク質の立体構造予測、タンパク質同士の複合体形成解析を行った。このことにより、分子の相互作用による影響をシミュレーションしようと試みた。現在は、候補のタンパク質が大きいため、タンパク質同士の分子間相互作用の影響を上手くシミュレーションすることが簡単ではなく、スーパーコンピュータを用いたりして、分子間相互作用の影響をシミュレーションできる方法を模索している段階である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 自作の計算シートを用いた先行研究におけるHLA領域におけるスギ花粉症の疾患感受性候補遺伝子の検索であったため、再度、研究によく用いられている解析用のソフトを使用し、すべての結果について相関解析を行い、改めてHLA領域におけるスギ花粉症の疾患感受性候補遺伝子を明らかにした。今回行った相関解析により明らかとなった、HLA領域におけるスギ花粉症の疾患感受性候補遺伝子について、様々な解析手法を用いて候補遺伝子の絞り込みを行い、絞り込んだ候補遺伝子について、新規の疾患感受性遺伝子であるかを論文検索により確認した。以上の方法により絞り込んだ疾患感受性候補遺伝子に関して、データベースに登録されているタンパク質の立体構造を用い、計算予測によるタンパク質の立体構造予測、タンパク質同士の複合体形成解析を行い、分子の相互作用による影響をシミュレーションしようと試みた。現在は、候補のタンパク質が大きいため、タンパク質同士の分子間相互作用の影響を上手くシミュレーションすることが簡単ではなく、スーパーコンピュータを用いたりして、分子間相互作用の影響をシミュレーションできる方法を模索している段階である。
Strategy for Future Research Activity	我々が明らかにしたHLA領域におけるスギ花粉症の疾患感受性候補遺伝子について、タンパク質の立体構造を予測し、その予測を用いてタンパク質同士の複合体形成解析を行って分子の相互作用による影響をシミュレーションするため、タンパク質を小さい単位に分割してシミュレーションする方法、あるいは、計算スピードを速める方法などを考え、計算予測が完了できる条件を確定する。そのうえで、影響し合っている分子の場所を推定、あるいは特定し、分子間相互作用の影響を調べ、HLA領域におけるスギ花粉症の疾患感受性遺伝子を決定する。疾患感受性遺伝子が決定できたら、in vitroでのタンパク質発現解析を行い、遺伝子変異の影響を検証する。
Causes of Carryover	先行研究結果が自作の計算シートを用いた疾患感受性遺伝子の検索であったことから、解析用ソフトを用いて疾患感受性遺伝子の検索をやり直したため。計算予測を用いたタンパク質の立体構造予測において、調べたいタンパク質の構造そのものが大きく、タンパク質同士の分子間相互作用の影響を調べるための計算予測を完了できず、計算を完了できる条件を模索している段階であったため。 COVID-19の影響により学会がWeb開催となったことで、旅費等が発生しなかったため。