| 研究課題/領域番号 |
19K20410
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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 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
越中谷 賢治 青山学院大学, 理工学部, 助教 (90806499)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 糖鎖修飾 / バイオインフォマティクス / 細胞内局在 / タンパク質 / 糖鎖 / タンパク質翻訳後修飾 / glycosylation / prediction method / bioinformatics / 糖種判別法 / Glycosylation / Bioinformatics / Prediction method / Subcellular localization / Sugar chain |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質の糖鎖修飾は代表的な翻訳後修飾のひとつであり、糖鎖はタンパク質の機能を制御する重要な分子である。しかしながら、既存の研究では糖鎖修飾がタンパク質の細胞内局在の過程で起こるという一面は考慮されておらず、タンパク質の細胞内での動きに着目した糖種解析が必要不可欠である。
本研究ではまず、バイオインフォマティクス技術を用いて、タンパク質細胞内局在経路と糖種との相関を明らかにし、既存の糖鎖修飾情報に加え局在情報を包括した知識ベースの開発を行う。次に、糖種分布を学習データとして、糖鎖修飾糖種判別法を開発し、細胞内の糖タンパク質の局在化経路と糖鎖修飾を可視化するWebツールの開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
Uniprot KB/Swiss-ProtからO型糖鎖修飾を受けている糖タンパク質について、細胞内局在・糖鎖修飾情報をもとに、細胞内での局在化経路および糖種に応じて分類した。シグナルペプチドや膜貫通領域の有無で、細胞内在型・分泌型・シグナルアンカー型・膜貫通型の4グループに分類し、O型糖鎖修飾の糖種を調査した。細胞内局在によって糖種の分布が異なり、核や細胞質、ミトコンドリアには特異的な糖種の修飾が見られた。上記の結果を、O型糖種判別法に応用することで高精度な糖種判別法の開発が可能であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞内の糖鎖修飾システムを考える上で、タンパク質が翻訳後に修飾を受けることに焦点を合わせたタンパク質の細胞内局在性に寄与する分類と糖種との相関をもとに、タンパク質の細胞内局在に応じた糖鎖修飾分布を明らかにすることは重要である。タンパク質の糖鎖修飾を高精度で判別できる手法の開発により、当該タンパク質がどの糖種を修飾されるのか、高精度で予測できることにより、近年のIT分野の著しい発展から地図アプリにより渋滞が回避できるように、糖種分布マップに沿って細胞内局在シグナルをタンパク質に導入することで、目的の糖種のみを回避するようなタンパク質デザインが可能となる。
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