酵素反応情報と予測立体構造情報を考慮した次世代酵素基質複合体予測手法の開発

• 研究課題/領域番号: 25K01890
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 東京科学大学
• 研究代表者: 森脇 由隆 東京科学大学, 総合研究院, 准教授 (70751303)
• 研究分担者: 白石 太郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (40734603)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2027年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2026年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2025年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: 機械学習 / 生化学 / タンパク質立体構造予測 / 代謝

研究開始時の研究の概要

タンパク質は多くの場合において安定な立体構造を形成し、他の分子と相互作用することで機能を発揮する。AlphaFold 3（AF3）は、核酸や小分子を含む生体分子との相互作用も含めて極めて正確に予想できることが示されつつあるが、基質の化学構造を変化させる酵素反応を考慮するようには設計されていないという性質がある。本研究はこの限界を拡張し、酵素反応自体が持つ生化学的な原理を追加情報として加えることで、より尤もらしい酵素-基質複合体の予測を可能にする。また、これを補完する形で、例外的な挙動を示す新奇な酵素及び酵素複合体形成によって初めて触媒機能を発揮する酵素の組み合わせを計算手法によって発掘する。