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ホモロジーモデリングによるゲノム規模の蛋白質構造データベースの構築と機能推定

研究課題

研究課題/領域番号 15013251
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北里大学

研究代表者

梅山 秀明  北里大学, 薬学部, 教授 (20050619)

研究分担者 岩舘 満雄  北里大学, 薬学部, 講師 (10327447)
西川 健 (西川 建)  国立遺伝学研究所, 生命情報・DDBJ研究センター, 教授 (10093288)
深海 薫  理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (20225494)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
56,000千円 (直接経費: 56,000千円)
2004年度: 28,000千円 (直接経費: 28,000千円)
2003年度: 28,000千円 (直接経費: 28,000千円)
キーワードタンパク質 / 立体構造 / 予測 / CASP / CAFASP / FAMS / GTOP / FAMSBASE / ゲノム / ホモロジーモデリング / コンピュータ解析 / アライメント / FAMS、FAMSBASE / バイオインフォマティックス / プロテオーム / 遺伝子 / タンパク質データベ-ス / タンパク質立体構造予測 / 機能進化解析
研究概要

タンパク質の立体構造の予測プログラムEAMSを用いて、国際コンテストである平成12,14,16年度に行われたCASP、およびCAFASPにおいてFAMSの国際競争力を示してきた。
CASPは人手を介したタンパク質の立体構造モデリング手法の競争であり、CAFASPは純粋にプログラムのみでモデル構築を行った場合の比較となる点が大きく異なっている。
また別途ドッキングの国際コンテストでもあるCAPRIにも出場している。
CASP6では手動での手法が折れたみ認識部門(FR部門)で入賞するなど、本研究室のモデリング技術の高さを証明している。CAEASPに関しては、12、14年の大会においてCM部門においてindividualサーバー(他の人の結果をも参照するmetaサーバーに対してこう呼ぶ)の中で側鎖がもっとも正確に構築できる手法として査定された。EAMSのプログラムとしての優秀さを表している結果と考えられる。FAMSプログラムを用いた大規模データベースを構築するために、味の素ライフサイエンス研究所内に北里大学生物分子設計学教室の分室を設けて1000台のPCを用いた大規模クラスターを構築した。
一方遺伝学研究所では、ゲノム配列が決定された生物種に関して、さまざまなバイオインフォマティックスツールを駆使してデータ処理を施した情報をGTOPとして公開している。そのなかの対PDBのRPS-BLASTのアライメントを入力にして、FAMSを実行し巨大なタンパク質立体構造テータベースEAMSBASEを構築した。GTOPでは、PDBの他にSCOP、Pfam、Swiss-Protなどの公共データベースに対するホモロジー検索も行いすべての解析結果を公開しているが、新規にゲノムの解明された生物種にも拡張している。また、GTOPの解析結果を用いたゲノム情報解析研究を展開してきた。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] A fully automated homology modeling system for protein-protein complex structure2005

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Takeda-Shitaka, Genki Terashi, Chieko Chiba, Daisuke Takaya, Hideaki Umeyama
    • 雑誌名

      Medicinal Chemistry (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Protein structure prediction in CASP6 using CHIMERA and FAMS2005

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Takeda-Shitaka, Genki Terashi, Daisuke Takaya, Kazuhiko Kanou, Mitsuo Iwadate, Hideaki Umeyama
    • 雑誌名

      Proteins (Published on line)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Searching for protein-protein interaction sites and protein-protein docking by the methods of molecular dynamics, grid scoring and the pair-wise interaction potential of amino acid residues.2005

    • 著者名/発表者名
      Terashi G, Takeda-Shitaka M, Takaya D, Umeyama H
    • 雑誌名

      Proteins 60

      ページ: 289-295

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Protein structure prediction in CASP6 using CHIMERA and FAMS2005

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Takeda-Shitaka, Genki Terashi, Daisuke Takaya, Kazuhiko Kanou, Mitsuo Iwadate, Hideaki Umeyama
    • 雑誌名

      Proteins Published online

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Searching for protein-protein interaction sites and protein-protein docking by the methods of molecular dynamics, grid scoring and the pair-wise interaction potential of amino acid residues.2005

    • 著者名/発表者名
      Terashi G, Takeda-Shitaka M, Takaya D, Umeyama H.
    • 雑誌名

      Proteins 60

      ページ: 289-295

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Predicting absolute contact numbers of native protein structure from amino acid sequence.2005

    • 著者名/発表者名
      Kinjo, A.R., Horimoto, K., Nishikawa, K.
    • 雑誌名

      Proteins 58

      ページ: 158-165

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of the number of authentic orphan genes in bacterial genomes.2004

    • 著者名/発表者名
      Fukukuchi, S., Nishikawa, K.
    • 雑誌名

      DNA Res. 11

      ページ: 219-231

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimation of the number of authentic orphan genes in bacterial genomes.2004

    • 著者名/発表者名
      Fukukuchi, S., Nishikawa K.
    • 雑誌名

      DNA Res. 11

      ページ: 219-231

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remarkably different structures and reaction mechanisms of ketoreductases for the opposite stereochemical control in the biosynthesis of BIQ antibiotics.2004

    • 著者名/発表者名
      著者11人9番目に梅山秀明
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem. 12

      ページ: 5917-5927

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of homology modeling of the severe acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus main protease for structure based drug design2004

    • 著者名/発表者名
      Takeda-Shitaka M, Nojima H, Takaya D, Kanou K, Iwadate M, Umeyama
    • 雑誌名

      Chem Pharm Bull (Tokyo). 52

      ページ: 643-645

    • NAID

      110003615633

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of the number of authentic orphan genes in bacterial genomes2004

    • 著者名/発表者名
      Fukuchi, S., Nishikawa, K.
    • 雑誌名

      DNA Res. 11

      ページ: 219-231

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Alternative splice variants encoding unstable protein domains exist in the human brain.2004

    • 著者名/発表者名
      Homma, K., Kikuno, R.F., Nagase, T., Ohara, O., Nishikawa, K.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 343

      ページ: 1207-1220

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Integrative annotation of 21,037 human genes validated by full-length cDNA clones.2004

    • 著者名/発表者名
      著者多数、その中に西川健
    • 雑誌名

      PLoS Biology 2

      ページ: 856-875

    • NAID

      120004667172

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] タンパク質から見た極限微生物の環境適応戦略2004

    • 著者名/発表者名
      吉宗一晃, 福地佐斗志, 森口光瞭, 西川健
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      ページ: 6-6

    • NAID

      10016213588

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Compositional changes in RNA, DNA and proteins for bacterial adaptation to higher and lower temperatures.2003

    • 著者名/発表者名
      Nakashima, H., Fukuchi, S., Nishikawa, K.
    • 雑誌名

      J. Biochem. 133

      ページ: 507-513

    • NAID

      130003534527

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Parallel Evolution of Ligand Specificity Between LacI/GalR Family Repressors and Periplasmic Sugar-Binding Proteins.2003

    • 著者名/発表者名
      Fukami-Kobayashi K., Tateno, Y., Nishikawa, K.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol. 20

      ページ: 267-277

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Compositional changes in RNA, DNA and proteins for bacterial adaptation to higher and lower temperatures.2003

    • 著者名/発表者名
      Nakashima, H., Fukuchi, S., Nishikawa K.
    • 雑誌名

      J.Biochem. 133

      ページ: 207-513

    • NAID

      130003534527

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Parallel Evolution of Ligand Specificity Between LacI/GalR Family Repressors and Periplasmic Sugar-Binding Proteins.2003

    • 著者名/発表者名
      Fukami-Kobayashi K., Tateno, Y., Nishikawa K.
    • 雑誌名

      Mol.Biol.Evol. 20

      ページ: 267-277

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Komatsu k., Kurihara Y, Iwadate M, Takeda-Shitaka M, Umeyama H: "Third Solvent Clusters Fitting for Protein-Protein Interaction Prediction"PROTEINS, Structure, Function and Genomics. 52・1. 15-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Adachi M, Kurihara Y, Nojima H, Takeda-Shitaka M, Kamiya K, Umeyama H: "Interaction between the antigen and antibody is controlled by the constant domains : Normal mode dynamics of the HEL-HyHEL-10 complex"Protein Science. 12・10. 2131-2135 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuchi S, Yoshimune K, Wakayama M, Moriguchi M, Nishikawa K: "Unique amino acid composition of proteins in halophilic bactera"Journal of Molecular Biology. 327・4. 347-357 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakashima H, Fukuchi S, Nishikawa K: "Compositional Changes in RNA, DNA and Proteins for Bacterial Adaptation to Higher and Lower Temperatures"Journal of Biochemistry (Tokyo). 133・3. 507-513 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ota M, Kinoshita K, Nishikawa K: "Prediction of Catalytic Residues in Enzymes Based on Known Tertiary Structure, Stability Profile, and Sequence Conservation"Journal of Molecular Biology. 327・5. 1053-1064 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukami-Kobayashi K, Tateno Y, Nishikawa K: "Parallel Evolution of Ligand Specificity Between LacI/GalR Family Repressors and Periplasmic Sugar-Binding Proteins"Molecular Biology and Evolution. 20・3. 267-277 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 岩舘満雄, 梅山秀明(分担執筆): "ゲノム創薬 合理的創薬からテーラーメイド医療実現へ(田沼靖一編) タンパク質立体構造のホモロジーモデリング"化学同人(化学フロンティア(12)). 39-50 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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