• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

タンパク質立体構造の比較・予測・デザイン

研究課題

研究課題/領域番号 07280101
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関京都大学 (1996-1999)
名古屋大学 (1995)

研究代表者

郷 信広 (1996-1999)  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50011549)

野口 俊之 (1995)  名古屋大学, 理学部, 助教授 (90172775)

研究分担者 由良 敬  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50252226)
西川 建  国立遺伝学研究所, 生命情報研究センター, 教授 (10093288)
輪湖 博  早稲田大学, 社会科学部, 教授 (60158607)
四方 哲也  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00222399)
石森 浩一郎  京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20192487)
美宅 茂樹  東京農工大学, 工学部, 教授 (10107542)
木寺 詔紀  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00186280)
森島 績  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50026093)
熊谷 泉  東北大学, 工学部, 教授 (10161689)
梅山 秀明  北里大学, 薬学部, 教授 (20050619)
諏訪 牧子  東京農工大学, 工学部, 教務職員 (30242241)
郷 信広  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50011549)
研究期間 (年度) 1995 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
340,200千円 (直接経費: 340,200千円)
1998年度: 43,400千円 (直接経費: 43,400千円)
1997年度: 60,900千円 (直接経費: 60,900千円)
1996年度: 112,400千円 (直接経費: 112,400千円)
1995年度: 123,500千円 (直接経費: 123,500千円)
キーワードタンパク質 / 立体構造 / 構築原理 / 構造比較 / 構造予測 / 立体構造基本型 / スレッディング / モジュール / スレッティング / 立体構造比較 / 立体構造予測 / 膜タンパク質 / ファージディスプレイ / キメラタンパク / リゾチウム / 蛋白質 / 構造分類 / モデリング / タンパク質デザイン / 相同蛋白質 / 膜蛋白質
研究概要

博物学グループ(郷、由良、輪湖、美宅、西川、梅山):2次構造の空間配置に着目した立体構造の比較による分類によって「類似立体構造に進化・機能的類縁関係が認められない場合、その立体構造には分子内点対称性がある」という「対称性ルール」を発見した(郷)。ポリメラーゼと転写因子に共通して見られるりん酸結合モジュール、ペルオキシダーゼの基質特異性を決定するモジュールを発見した(由良)。微細な原子レベルの類似性を同定する方法によってまったく異なった全体構造の中に共通の構造を持つ機能部位(ATP結合部位)を発見することができた(郷)。部分構造(モチーフ)を環境の情報を含んだ形でコード表現する方法を開発した(輪湖)。Thredingの評価関数(3D-1Dポテンシャル)を使ってグロビンの保存残基を解析し、Threding法による2次構造予測法の開発を行い高い精度を上げることを証明した(西川)。一方、膜タンパク質の立体構造予測では、バクテリオロドプシンの立体構造を正しく予測する方法論を確立した(美宅)。自動的に高精度でホモロジーモデリングをするプログラムシステムの構築を完成させた(梅山)。
デザイングループ(石森、四方):カタラーゼに対するランダムなアミノ酸変異の実験から、熱安定性、活性、はアミノ酸置換に対して極めてrobustであり、進化工学的機能最適化は、鎖長を長くすることによる配列空間の増大により、飛躍的な向上をもたらすことができることが分かった(四方)。モジュールを入れ替えたヘモグロビンのキメラタンパク質(モジュール置換タンパク質)の機能・構造を研究によって、ヘモグロビンの機能はモジュールを構造単位として実現していることが示された(石森)。

報告書

(5件)
  • 1999 研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] K. Kinoshita: "Structural Motif of Phosphate Binding Site Common to Various Protein Superfamilies : An All-against-all Structural Comparison of Protein-Mononucleiotide Complexes"J. Phys. Chem.. 12. 11-14 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Wako: "Novel method to detect a motif of local structures in different protein conformations"Prot. Eng.. 11. 980-990 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.-Kobayashi K.: "Domain dislocation : a change of core structure in periplasmic binding proteins in their evotionary history"J. Mol. Biol.. (in press). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yura: "Repetitive use of a phosphate-binding module in DNA polymerae b, Oct-1 POU domain and phage repressors"Cell. Mol. Life. Sci.. (in press). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Inaba: "Structural and Functional Roles of Heme Binding Module in Globin Proteins. Identification of the Segment Regulating the Heme Binding Structure"J. Mol. Biol.. 283. 311-327 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Matsuura: "Evolutionary Molecular Engineering by Random Elongation Mutagenesis"Nature Biotechnology. 17. 58-61 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kinoshita, et al.: "Structural Motif of Phosphate Binding Site Common to Various Protein Superfamilies : An All-against-all Structural Comparison of Protein-Mononucleiotide Complexes"J. Phys. Chem. 12. 11-14 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Wako, et al.: "Novel method to detect a motif of local structures in different protein conformations"Prot. Eng. 11. 980-990 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.-Kobayashi K., et al.: "Domain dislocation : a change of core structure in periplasmic binding proteins in their evotionary history"J. Mol. Biol. (in press). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yura, et al.: "Repetitive use of a phosphate-binding module in DNA polymerac b, Oct-1 POU domain and phage repressors"Cell. Mol. Life. Sci. (in press). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Inaba, et al.: "Structural and Functional Roles of Heme Binding Module in Globin Proteins. Identification of the Segment Regulating the Heme Binding Structure"J. Mol. Biol. 283. 311-327 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Matsuura, et al.: "Evolutionary Molecular Engineering by Random Elongation Mutagenesis"Nature Biotechnology. 17. 58-61 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kinoshita: "Structural Motif of Phosphate Binding Site Common to Various Protein Superfamilies: An All-against-all Structural Comparison of Protein-Mononucleiotide Complexes." J.Phys.Chem.12. 11-14 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Wako: "Novel method to detect a motif of local structures in different protein conformations." Prot.Eng.11. 980-990 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.-Kobayashi K.: "Domain dislocation: a change of core structure in periplasmic binding proteins in their evotionary history." J.Mol.Biol.in press. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yura: "Repetitive use of a phosphate-binding module in DNA polymerae b, Oct-1 POU domain and phage repressors." Cell.Mol.Life.Sci.in press. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inaba: "Structural and Functional Roles of Heme Binding Module in Globin Proteins. Identification of the Segment Regulating the Heme Binding Structure." J.Mol.Biol.283. 311-327 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsuura: "Evolutionary Molecular Engineering by Random Elongation Mutagenesis." Nature Biotechnology. 17. 58-61 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Go: "ATP binding proteins with different folds share.a common ATP-binding structural metif" Nature Structural Biology. 4・1. 6-7 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kidera: "Membrane surface structure and proton pathway of bacteriorhodopsin analyzed by electron crystallogrophy." Nature. 389. 206-211 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yura: "The homeodomain-like putative product of plastid genome : A possile role in plastid differeutiation." Res.Commu.Biochem.Cell & Mol.Biol. 1. 79-81 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Umeyama: "Prediction of Protein Side-chain Con formations by principal component Analysis for Fixed Main-chain Atoms" Protein Eng.10・4. 353-359 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yomo: "Thermal conversion from low-to high-activity forms of catalase I.from Bacillus stearo thermophilus." J.Biol.Chem. 272. 23011-23016 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Wako: "A novel method to detect a motif of local structures in different protein comformations" (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Go: "ATP binding proteins with different folds share a common ATP-binding structural motif" Nature Structural Biology. 4. 6-7 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nishikawa: "A distant evolutionary relationship between bacterial sphingomyelinase and mammalian DNase I" Protein Science. 5. 2459-2467 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Wako: "A Comparative study of dynamic structures between phage 434 Cro and repressor by normal mode analysis" PROTEINS,Structure,Function,and Genetics. 26. 72-80 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kumagai: "Role of salt bridge formation in antigen-antibody interaction" Journal of Biological Chemistry. 271. 32612-32616 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Umeyama: "Prediction of protein side-chain conformations by principal conponent analysis for fixed main-chain atoms" Protein Engineering. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I.Morishima: "Catalytic roles of the distal site asparagine-histidine couple in peroxidases" Biochemistry. 35. 14251-14258 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Noguti,T.: "Insect prothoracicotropic hormone : A new member of the vertebrate growth factor superfamily" FEBS Lett.376. 251-256 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Mizuguchi,K.: "Comparison of Spatial Arrangements of Secondary Structural Elements in Proteins" Protein Engineering. 8. 353-362 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Mizuguchi,K.: "Seeking Significance in Three-Dimensional Protein Structure Comparison" Current Opinion in Structural Biology. 5. 377-382 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Wako,H.: "FEDER/2 : program for static and dynamic conformational energy analysis of macro-molecules in dihedral angle space" Comp.Phys.Comm.91. 233-251 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Suwa,M.: "A Continuum Theory for the Prediction of Lateral and Rotational Positioning of α-Helices in Membrane Proteins : Bacteriorhodopsin" Proteins : Struct Funct.and Gene. 22. 363-377 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yoneda,S.: "Molecular Dynamics Simulation of a Rhinovirus Capsid under Rotational Symmetry Boundary Conditions" Journal of Computational Chemistry. 17. 191-203 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Maenaka,K.: "Dissection of protein-carbohydrate interactions in mutant hen egg-white lysozyme complexes and their hydropytic activity" J.Mol.Biol.247. 281-293 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tsumoto,K.: "Role of Tyr Residues in the Contact Region of Anti-Iysozyme Monoclonal Antibody HyHEL10 for Antigen Binding" J.Biol.Chem.270. 18551-18557 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

URL: 

公開日: 1995-04-01   更新日: 2019-02-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi