複合体界面の構造情報にもとづく新規タンパク質間相互作用予測法の開発
| Project/Area Number |
22K12249
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
志鷹 真由子 北里大学, 薬学部, 教授 (70265718)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | タンパク質間相互作用 / 複合体界面 / 立体構造予測 |
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| Outline of Research at the Start |
タンパク質間相互作用（PPI）は創薬ターゲットとして重要であり、その分子機構を理解するためにはタンパク質複合体の立体構造情報が欠かせない。実験的手法で得られる複合体構造には限りがあるため、コンピュータを用いた相互作用予測法は大変有用である。本研究では、タンパク質複合体界面の構造情報などを解析・活用することにより、新規な相互作用予測法の開発を実施する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質間相互作用は創薬ターゲットとして重要である。タンパク質間相互作用のメカニズムなどを詳細に理解するためには、タンパク質複合体の相互作用界面の構造情報が必要になってくる。タンパク質間相互作用には水分子も関わっているため、複合体の相互作用界面の構造情報としては、界面に存在する水分子に関する情報も欠かせない。そこで当該年度は、タンパク質複合体の相互作用界面の立体構造をもとに、界面領域の水分子の位置をコンピュータを用いて予測する手法について検討した。タンパク質周辺の水分子の分布は、3D-RISM理論などによって計算される三次元分布関数としてあらわすことができる。先行研究では、水の酸素原子の三次元分布関数をもとに重み付きモンテカルロ法を用いてタンパク質周辺の水和構造の予測を実施した。本研究では、予測精度の向上を目指して、水分子の位置の予測において三次元分布関数から得られる確率密度をより反映させるよう重みの調整を導入し、新たな水分子のサンプリング手法を開発した。タンパク質複合体の界面領域における本手法の予測精度を評価するため、検証用のターゲットセットとしてProtein Data Bankから取得したタンパク質複合体構造群を用いた。界面領域の三次元分布関数を入力として本手法を実行し、予測した水分子の位置を実験構造中の水分子の位置と比較し再現性を評価したところ、良好な結果が得られていることが確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
タンパク質複合体の界面領域における水分子の位置の予測で良好な結果が得られており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
タンパク質複合体について相互作用界面の構造情報に着目しながら、さらに構造解析を進める予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
