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蛋白質、DNA認識における構造、特異性相関の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12208048
研究種目

特定領域研究(C)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関理化学研究所

研究代表者

皿井 明倫  理化学研究所, 細胞材料室, 副主任研究員 (20221286)

研究分担者 PRABAKARAN Ponraj  理化学研究所, 細胞材料室, 訪問研究員
SELVARAJ Samuel  理化学研究所, 細胞材料室, 共同研究員
研究期間 (年度) 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
キーワード蛋白質 / DNA / 特異的認識 / 構造・機能相関
研究概要

本研究では、遺伝子発現の制御にとって重要な役割を果たしている蛋白質とDNA配列の特異的認識について、構造情報を用いることにより定量的に解析し、構造と機能の関係を明らかにすることを目的とする。また、この結果をゲノムレベルでの転写因子のターゲット予測に応用する。まず、蛋白質・DNA複合体の構造データベース中の塩基とアミノ酸の相互作用を統計解析することにより、それらの間の経験的相互作用ポテンシャルを導出する。このポテンシャルを用いて実際の蛋白質・DNA複合体に対して全体の相互作用ポテンシャルに相当するものを計算する。次に、複合体中のDNA配列を多くのランダムな配列に置き換えて相互作用ポテンシャルを計算し(threading)それと比較することにより、複合体中の特異DNA配列に対する相互作用の特異性スコア(Z-score)を計算する。これまでに、まず、最新の構造データを用いて相互作用ポテンシャルの更新を行った。蛋白質・DNA複合体をいくつかのクラスに分類し、重複を除いたデータセットを作成した。これらのデータセットを用いてポテンシャルを再計算し、新たなZ-scoreを計算した。この新たなポテンシャルを用いて、構造と特異性の相関について解析した。協同性の解析では、複数の蛋白質がDNAに結合している複合体について特異性を計算し、単独で結合している場合と比較することにより、協同性がどのように特異性を高めているかを詳しく解析した。さらに、DNAまたは蛋白質が単独の場合に比べて構造変形している複合体について、構造変形と特異性の相関関係を系統的に解析した。また、threadingにおけるDNAの配列依存性の効果や構造のrelaxationの効果についても考察をすすめている。

報告書

(1件)
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] K.Sayano,H.Kono,M.Gromiha,A.Sarai: "Multicanonical Monte Carlo Calculation of Free-Energy Map for Base-Amino Acid Interaction"J.Compt.Chem.. 21. 954-962 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sarai,H.Kono: "DNA-Protein Interactions : Target Predictions"Handbook of Computational Biology 2001. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 河野秀俊,皿井明倫: "DNA結合タンパク質のターゲット認識の予測"生物物理. 229. 162-166 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2002-04-03   更新日: 2018-03-28  

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