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蛋白質の立体構造に基づく分子会合表面特性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17651108
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 基礎ゲノム科学
研究機関独立行政法人農業生物資源研究所

研究代表者

前田 美紀  独立行政法人 農業生物資源研究所, 基盤研究領域・ゲノム情報研究ユニット, 主任研究員 (50370680)

研究分担者 木下 賢吾  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (60332293)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2007年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード蛋白質会合表面 / 溶媒接触表面積 / ホモ二量体 / 会合空間体積 / 会合表面間平均距離 / クリスタルパッキング / 原子占有率 / 結晶水 / 蛋白質の会合表面 / ClassPPI
研究概要

前年度までのシステムを用いて多数の蛋白質インターフェースを解析したところ、会合領域の形状による結果の不確実性が判明したため、インターフェース領域を新たに定義した。この改良法を用いて再度天然蛋白質におけるサブユニット間インターフェースを解析したところ、空間体積/会合表面積比はほぼ1.4A付近に分布することが判明した。この値は、「天然蛋白質らしさ」を表す指標の1つとして利用できると考えられる。会合表面積の大きさと、空間体積/会合表面積比のすれの大きさをもとにして、実際のクリスタルパッキングを含む複数の結晶構造に対して計算を行い、結果を比較したところ、同一結晶内の天然インターフェースに比較してクリスタルパッキングと判定できるものは会合表面積が小さく、また空間体積/会合表面積比の値が1.4からのずれが大きい傾向があることが判った。
本解析方法の一部として採用したQHULLプログラムについて、サーバ内の組み込みについての開発者の了承が得られたことから、前年度までに作成した蛋白質サブユニット間空間体積を計算するプログラム群(溶媒接触表面積計算プログラム、多面体空間内の空隙体稽計算プログラム)と併せ、単一の入力ファイルから全ての計算が連続的に動作するように改良した。さらにこのシステムをWEBプラットフォームからの入力およびWEBページとしての出力機能を付加した解析サーバとして構築した(現在、「13.備考」欄に示したURLから利用可能)。解析サーバ構築時に新たに会合空間内の原子占有率を計算できる機能、同空間内に存在する結晶水を判定する機能を付加した。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Development of new indices to evaluate protein-protein interfaces : Assembling space volume, assembling space distance, global shape descriptor.2009

    • 著者名/発表者名
      Maeda MH and Kinoshita K
    • 雑誌名

      J. Mol. Graph. Modell.

      巻: 27 号: 6 ページ: 706-711

    • DOI

      10.1016/j.jmgm.2008.11.002

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 蛋白質インターフェースに関する新規な記述子2009

    • 著者名/発表者名
      前田美紀, 木下賢吾
    • 学会等名
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      熊本全日空ホテルニュースカイ
    • 年月日
      2009-05-22
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] 蛋白質の会合形状を表す記述子 : Glocal shape descriptor(GS10)2009

    • 著者名/発表者名
      前田美紀, 木下賢吾
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      北里大学薬学部
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] 新規な蛋白質サブユニット間空間の計算法2008

    • 著者名/発表者名
      前田 美紀
    • 学会等名
      日本薬学会第128年会
    • 発表場所
      横浜パシフィコ
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 研究成果発表報告書
  • [学会発表] 蛋白質サブユニット間空間体積の計算とその利用2007

    • 著者名/発表者名
      前田 美紀
    • 学会等名
      第35回構造活性相関シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2007-11-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 蛋白質サブユニット間空間体積の計算とその利用2007

    • 著者名/発表者名
      前田美紀, 昇博也
    • 学会等名
      第35回構造活性相関シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2007-11-15
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] 蛋白質の会合領域内の非占有空間体積を計算する2007

    • 著者名/発表者名
      前田 美紀
    • 学会等名
      第7回日本蛋質科学会年会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2007-05-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 蛋白質の会合領域内の非占有空間体積を計算する2007

    • 著者名/発表者名
      前田美紀, 昇博也
    • 学会等名
      第7回蛋白質科学会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2007-05-26
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] A novel method to determine the assembling space between two protein subunits2006

    • 著者名/発表者名
      Maeda M and Nobori H
    • 学会等名
      The Seventeenth International Conference on Genome Informatics
    • 発表場所
      横浜パシフィコ
    • 年月日
      2006-12-18
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [備考] ASV calculator

    • URL

      http://asvcalc.dna.affrc.go.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] タンパク質複合体の会合領域の空間を評価する方法およびプログラムならびに解析装置2007

    • 発明者名
      前田 美紀
    • 権利者名
      独立行政法人農業生物資源研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2007-10-26
    • 取得年月日
      2012-11-09
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 蛋白質複合体の会合領域を検出する方法およびその利用2006

    • 発明者名
      前田 美紀
    • 権利者名
      (独)農業生物資源研究所
    • 産業財産権番号
      2006-291846
    • 出願年月日
      2006-10-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 蛋白質複合体の会合領域を検出する方法およびその利用2006

    • 発明者名
      前由美紀
    • 権利者名
      農業生物資源研究所
    • 産業財産権番号
      2006-291846
    • 出願年月日
      2006-10-26
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2017-02-24  

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