進化情報と立体構造を統合した深層学習による制御領域バリアントの効果予測

• 研究課題/領域番号: 25K15318
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 城田 松之 東北大学, 医学系研究科, 講師 (00549462)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ゲノムバリアント / 遺伝子発現制御 / 蛋白質 / DNA

研究開始時の研究の概要

本研究では、タンパク質とDNAの進化的保存情報をもとにタンパク質-DNA複合体構造予測を行い、遺伝子外で遺伝子発現制御に関わる制御領域バリアントについて、タンパク質との相互作用の変化に基づいて、塩基配列変化の効果を予測する手法を開発する。この手法を転写因子を含むさまざまなDNA結合タンパク質と既知の制御領域バリアントに適用し、疾患などの表現型への影響をもたらす分子メカニズムを予測するとともに、ゲノムワイドな制御領域バリアントの効果予測を行い、これらの効果が起こる分子構造的基盤を明らかにすることを目指す。