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蛋白質-蛋白質間相互作用面の二次構造に基づいた分類とデータベース公開

研究課題

研究課題/領域番号 19K12224
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関創価大学

研究代表者

藤原 和夫  創価大学, 理工学部, 准教授 (90409780)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード相互作用面 / 二次構造 / 相互作用面の分類 / 二量体 / タンパク質-タンパク質相互作用 / タンパク質-タンパク質相互作用 / 分類 / タンパク質間相互作用 / タンパク質間相互作用面 / secondary structure / 蛋白質-蛋白質相互作用
研究開始時の研究の概要

多量体蛋白質の立体構造データはProtein Data Bank (PDB)に蓄積されており、特定の蛋白質においても複数の構造データが存在するケースが多くある。そこで本研究室では多量体情報を同一蛋白質ごとに一度に閲覧できるWEBサイトを構築し公開している。本申請では、新たに蛋白質-蛋白質相互作用面の類似性による分類データベースを構築し、WEBでの公開を目的とする。相互作用面の類似性については、蛋白質の立体構造に囚われず蛋白質間で接触しているアミノ酸残基の二次構造により評価する新しい手法を用いる。相互作用面のデザインや予測などの分野で活用されることが期待される。

研究成果の概要

ホモ二量体及びヘテロ二量体を接触面の二次構造情報のみで階層的に分類を行った。第一階層のClassは相互作用面に含まれる二次構造の種類により7グループに分けた。第2階層のInterface Type(iType)は、サブユニット内の二次構造要素ペアの数と配向の情報により、階層的クラスタリングを行い、54グループに分けた。第3階層は、サブユニット間の二次構造要素ペアの数と配向の情報を用いて階層的クラスタリングを行い、212グループに分けた。ホームページOLIGAMIにおける結果の公開は、サーバーコンピュータが故障してしまい公開出来ていないが、新しいコンピュータを導入できた段階で公開する予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質の立体構造によらず相互作用面のみの二次構造の情報により複合体相互作用面を比較する手法を開発し、ホモ及びヘテロ二量体の22384 chainを54グループに分け、さらにそれらのコンタクトの仕方により212のグループに分類することができた。これまでの多くの相互作用面に関する研究が、タンパク質の全体構造に基づいて解析が行われてきた中で、相互作用面のみに着目して、分類できたことはタンパク質間相互作用に関する研究において重要な結果と言える。立体構造分類のCATHやSCOPの相互作用面版として、今後、相互作用のデザインや相互作用の機械学習データセットとして活用されることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 蛋白質- 蛋白質相互作用面の二次構造に着目した分類手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      藤井 貴志、藤原 和夫、池口 雅道
    • 学会等名
      第 19 回日本蛋白質科学会年会、2019 年 6 月、神戸
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Hierarchical classification method of protein-protein interfaces based on their secondary structures2019

    • 著者名/発表者名
      藤井 貴志、藤原 和夫、池口 雅道
    • 学会等名
      第 57 回日本生物物理学会年会、2019 年 9 月、宮崎
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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