| 研究課題/領域番号 |
19K12203
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
網崎 孝志 鳥取大学, 医学部, 教授 (20231996)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 変量効果モデル / 構造重ね合わせ / 分散共分散行列 / 混合効果モデル / クラスタリング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質ダイナミクスの研究手法のひとつに、分子動力学シュミュレーション法がある。そこで利用するための新しい構造クラスタリング法として、集団間変動と集団内変動を分離して扱うような手法を開発する。構造を分類するだけでなく、得られた変動は主成分分析によるダイナミクス成分の抽出にも利用できる。これにより、従来の距離に基づくクラスタリング法や、単一分散に対する主成分分析での問題点が改善されると考えている。
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| 研究成果の概要 |
デカルト座標系で表されたタンパク質の立体構造の集まりから、ダイナミクスや構造変動、構造異質性に関する情報を効果的に得るための手法として、立体構造の「集団の集まり」における集団間変動ならびに集団内変動を表す共分散行列を推定するための変量効果モデルに基づく手法を開発した。両変動を分離し、集団間の違いを引き出すことを意図した手法である。また、この「集団の集まり」に対して、異分散性を考慮した重み付き最小二乗法を二段階で適用することにより、同様に、集団内・間共分散行列を推定する手法も開発した。数値実験において、これらの手法で推定した共分散行列から、主要ダイナミクスなど諸量を効果的に推定できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
集団間変動と集団内変動を分離するアイデアは従来よりあったが、デカルト座標系における構造重ね合わせから共分散行列の推定までもを統一した手法はこれまでみられていない。とくに、変量効果モデル法では、他集団の情報をベイズ的に考慮しているので、集団サイズが小さい場合に有効である。このため、データベース上の既知の結晶構造群データからそのタンパク質の構造変動や構造異質性についての知見を得るというような、構造生物学関連での研究で活用されることを期待している。
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