| 研究課題/領域番号 |
19K20398
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
鎌田 真由美 京都大学, 医学研究科, 准教授 (70749077)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | タンパク質構造ダイナミクス / 時系列解析 / 低次元特徴量表現 / 時系列分析 / タンパク質立体構造ダイナミクス / 特徴抽出 / 薬剤耐性 / ゲノムバリアント |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ゲノムシークエンス技術の発展により、数多くのゲノムバリアントが報告されるようになったが、その多くが未だ機序不明である。薬剤感受性にはバリアントによるタンパク質立体構造の動態的変化が影響を与えると考えられている。故に、バリアントの疾患関連性や薬剤感受性への影響を解明するには、静的なタンパク質立体構造の構造上の変化だけでなく、バリアントによる動態変化を捉えることが重要である。本研究では、バリアントに対する分子動力学シミュレーションで得られる時系列データから、タンパク質立体構造ダイナミクスの動態的な変化を表す特徴抽出およびその可視化手法の開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
ゲノム解析技術の発展により、数多くのゲノムバリアントが報告されるようになったが、その多くが未だ機序不明である。タンパク質立体構造の動態（ダイナミクス）変化が薬剤感受性などに影響を与えることから、バリアントの機序解明には、ダイナミクスへの影響を捉えることが重要となる。タンパク質は膨大な数の原子で構成されており、構造ダイナミクスは超高次元データとして表現される。そこで本研究では、分子動力学計算で得られる時系列データから、情報学的手法により、構造ダイナミクスの変化を表す特徴の抽出と可視化表現の検討を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
精密医療実現を担う「ゲノム医療」では、ゲノム解析により得られるゲノムの違い（バリアント）とそれらに対する既知情報に基づき、診断および治療法の選択を行う。しかし実際、ゲノム解析では機序および臨床的な意義が不明なバリアントが数多く検出され、診断・治療方針決定に結びつかないことが、ゲノム医療におけるボトルネックとなっている。本研究では、機序不明なバリアントの分子への影響を情報学的に評価することを試みた。今後様々な系に対して検証が必要であるが、低次元での特徴表現及び客観的な評価が可能であることから、効率的な機序に関わる因子探索の一助となることが期待できる。
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