| 研究課題/領域番号 |
19H03166
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
千見寺 浄慈 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10420366)
|
|---|
| 研究分担者 |
古賀 信康 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授(兼任) (50432571)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
|
|---|
| キーワード | タンパク質 / 合理的デザイン / 合理的設計 / タンパク質デザイン / バイオインフォマティクス / 合理デザイン |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、「タンパク質の天然構造として存在することができる条件」を明らかにする事を目指すものである。これを理解するための戦略として具体的には、例題として４本βストランドからなるフォールドを対象にし、以下の二つの課題に取り組む。
(1) 物理的に設計可能なフォールドの条件を、データベース解析、シミュレーション、および理論を用いて明らかにする。
(2) 本研究で提案する設計可能なフォールドの条件の妥当性を批判的に検証するために、設計可能と予測されたフォールドの中で、データベースに未だ存在しないフォールドをもつタンパク質を合理設計し、実際に合成し構造決定まで行う。
|
| 研究成果の概要 |
タンパク質のフォールドの種類はおよそ1000種類ほどしかないということが広く受け入れられているが、なぜこのように限られた数しかないのだろうか？また、このうち何パーセントくらいを人類は既に知っていて、新規フォールドはどれくらい残されているのだろうか？この問題を解決するため、デザインしやすいフォールドの条件を判定する理論を開発した。この理論の妥当性を検証するため、理論によって予測された新規フォールドを実験的に合成し、構造決定を行ったところ、完全に理論の予測通りの結果が得られた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、与えられたタンパク質の構造がデザインしやすいのか否かを判定する基準が存在しなかった。このような状況でタンパク質デザインを行うことは、方程式の解が存在するか否かわからないまま方程式を解こうとすることに相当する。本研究では、タンパク質の構造がデザインしやすいか否かを判定する理論を世界で初めて開発することに成功し、この問題を解決した。また、未だ生物進化が発見していないが物理的に設計可能なタンパク質フォールドの数を見積もったところ、少なくとも既知のフォールドの数十倍はあることが明らかとなった。
|
