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網羅的ドッキングを用いた熱帯病関連タンパク質間相互作用解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K00388
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関東京工業大学

研究代表者

松崎 由理  東京工業大学, リーダーシップ教育院, 特任准教授 (30572888)

研究分担者 内古閑 伸之  明治大学, 総合数理学部, 助教 (20397483)
黒川 裕美子  国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 特任研究員 (10381633)
研究協力者 Simm Jaak  KU Leuven
Martin Juliette  Lyon University 1
Launey Guillaume  Lyon University 1
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードタンパク質間相互作用 / タンパク質ドッキング / タンパク質間相互作用ネットワーク / 並列計算
研究成果の概要

本研究では,網羅的タンパク質ドッキングによって対象タンパク質群から相互作用し得るペアを予測する.まず,既存手法を改良して網羅的タンパク質ドッキングによる高精度な相互作用予測手法を開発した.次に,寄生原虫のタンパク質,ウイルスと宿主であるヒトのタンパク質を対象に本手法を適用してタンパク質間相互作用 (Protein-protein interaction, PPI) 探索を実施し,新規PPI候補を 67件得た.本手法を用いて予測した2件の内1件について,免疫沈降法を用いて実際に結合を確認した.さらに,ウイルス-宿主タンパク質間相互作用の特徴について,ドッキング結果に基づく比較解析を行なった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

熱帯病を引き起こす寄生生物やウイルスに関する基礎的な生物学研究は,経済的な問題からあまり進んでおらず,多くのPPI 情報が既に知られているヒトとは異なり,新規PPI 発見やPPI ネットワークの理解が創薬におけるターゲットタンパク質の選択に有用な情報となる.PPI 予測は困難な問題である一方,現時点で15万件をこえるタンパク質立体構造データが公開データベース(PDB)に蓄積されている.従来のPPI ネットワーク予測研究では十分には活用されてこなかったこれらのデータを活用することで,未知PPI の発見や,ウイルス-宿主間PPI の特徴の発見などの結果を得ることが期待できる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 14件)

  • [国際共同研究] KU Leuven(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Claude Bernard University Lyon 1(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] KU Leuven(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Lyon(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] MEGADOCK-Web: an integrated database of high-throughput structure-based protein-protein interaction predictions.2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hayashi, Yuri Matsuzaki, Keisuke Yanagisawa, Masahito Ohue, Yutaka Akiyama
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 19 号: S4 ページ: 62-72

    • DOI

      10.1186/s12859-018-2073-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rigid-Docking Approaches to Explore Protein-Protein Interaction Space2016

    • 著者名/発表者名
      Yuri Matsuzaki, Nobuyuki Uchikoga Masahito Ohue, Yutaka Akiyama
    • 雑誌名

      Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology

      巻: ー ページ: 1-23

    • DOI

      10.1007/10_2016_41

    • ISBN
      9783319564593, 9783319564609
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specificity of broad protein interaction surfaces for proteins with multiple binding partners2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Uchikoga, Yuri Matsuzaki, Masahito Ohue, Yutaka Akiyama
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 13 号: 0 ページ: 105-115

    • DOI

      10.2142/biophysico.13.0_105

    • NAID

      130005165366

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Megadock-Web: an integrated database of high-throughput structure-based protein-protein interaction predictions.2019

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ohue, Takanori Hayashi, Yuri Matsuzaki, Keisuke Yanagisawa, Yutaka Akiyama
    • 学会等名
      Biophysical Society 63rd Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pattern of codon usage for chemotaxis related protein genes in E.coli and T.maritima.2019

    • 著者名/発表者名
      Serika Taga, Nobuyuki Uchikoga, Takanori Sasaki
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Research in Computational Molecular Biology (RECOMB) 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Supercomputing-based exhaustive protein-protein interaction prediction and its open database.2018

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ohue, Takanori Hayashi, Hiroki Watanabe, Yuri Matsuzaki, Nobuyuki Uchikoga, Yutaka Akiyama
    • 学会等名
      第56回生物物理学会年会(岡山大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of amino acid sequences of protein interaction surfaces by rigid-body docking for known and unknown protein complex pairs.2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Uchikoga, Yuri Matsuzaki
    • 学会等名
      第56回生物物理学会年会(岡山大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A large decoy dataset for protein-protein docking model quality assessment.2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hayashi, Masahito Ohue, Juliette Martin, Guillaume Launay, Yuri Matsuzaki, Nobuyuki Uchikoga, Yutaka Akiyama
    • 学会等名
      第56回生物物理学会年会(岡山大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction surfaces of proteins involved in bacterial chemotaxis with rigid-body docking decoys.2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Uchikoga, Yuri Matsuzaki, Masahito Ohue, Yutaka Akiyama
    • 学会等名
      Biophysical Society 61st Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cloud computing for all-to-all protein-protein docking on Azure HPC.2017

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ohue, Yuki Yamamoto, Takanori Hayashi, Yuri Matsuzaki, Yutaka Akiyama
    • 学会等名
      Biophysical Society 61st Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A docking based approach to analyze interactin surfaces of virus-host protein-protein interactions.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuri Matsuzaki, Nobuyuki Uchikoga, Jaak Simm, Yutaka Akiyama
    • 学会等名
      Biophysical Society 61st Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A docking based approach to analyze interaction surfaces of protein-protein Interactions.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuri Matsuzaki, Jaak Simm, Nobuyuki Uchikoga
    • 学会等名
      The 25th Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of protein interaction surfaces using a profile method with rigid-body docking decoys.2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Uchikoga, Yuri Matsuzaki, Masahito Ohue, Yutaka Akiyama
    • 学会等名
      The 25th Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Protein interaction surfaces of protein-protein interaction networks in bacterial chemotaxis networks using profile methods.2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Uchikoga, Yuri Matsuzaki, Masahito Ohue, Yutaka Akiyama
    • 学会等名
      The 55th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan (2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rigid docking based protein-protein interaction prediction by using high scoring docking models.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuri Matsuzaki
    • 学会等名
      The 54th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan (Symposium 2SEA: Applications of protein structure data for understanding biological phenomenon)
    • 発表場所
      茨城県
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Profile analysis of protein interaction surface with rigid-body docking decoys.2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Uchikoga
    • 学会等名
      The 54th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan (Symposium 2SEA: Applications of protein structure data for understanding biological phenomenon)
    • 発表場所
      茨城県
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Protein-protein interaction network prediction by using rigid-body docking.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuri Matsuzaki, Nobuyuki Uchikoga, Jaak Simm
    • 学会等名
      17th International Conference on Systems Biology (ICSB2016)
    • 発表場所
      Bercelona, Spain
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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