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配列情報に基づく蛋白質相互作用予測の高度化と創薬標的探索のための支援システム開発

研究課題

研究課題/領域番号 26870045
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生命・健康・医療情報学
システムゲノム科学
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所 (2015-2016)
東北大学 (2014)

研究代表者

村上 洋一  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬デザイン研究センター, プロジェクト研究員 (20548424)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードタンパク質間相互作用 / タンパク質機能 / 機械学習 / 創薬支援 / バイオインフォマティクス / タンパク質間相互作用予測 / アミノ酸保存度 / アミノ酸残基 / 予測
研究成果の概要

本研究では、研究代表者が開発したタンパク質間の相互作用の可否を予測するPSOPIAを応用して、不均衡かつ大規模な訓練データセットを用いて、ある1つのタンパク質と相互作用をする他のタンパク質を予測する方法を開発した。新たに開発した機械学習モデルは、以前のPSOPIAよりもより高い予測性能を達成することができた。また、ある1つのタンパク質と公共データベースに登録されているヒトの各タンパク質とをペアにして自動的かつ高速に相互作用予測を実行するシステムを構築した。さらに、予測されたタンパク質から創薬標的やバイオマーカーとなりうるタンパク質の絞り込みを支援するためのインターフェースを開発した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Network analysis and in silico prediction of protein-protein interactions with applications in drug discovery2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Murakami, Lokesh P Tripathi, Philip Prathipati and Kenji Mizuguchi
    • 雑誌名

      Current Opinion of Structural Biology

      巻: 44 ページ: 134-142

    • DOI

      10.1016/j.sbi.2017.02.005

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NLDB: a database for 3D protein-ligand interactions in enzymatic reactions2016

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Murakami, Satoshi Omori, and Kengo Kinoshita
    • 雑誌名

      J Struct Funct Genomics

      巻: 17 号: 4 ページ: 101-110

    • DOI

      10.1007/s10969-016-9206-0

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Brefeldin A-inhibited guanine nucleotide-exchange protein 3 (BIG3) is predicted to interact with its partner through an ARM-type α-helical structure2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuguchi K., Chen Y. A., Murakami Y., Ahmad S., Yoshimaru T., Katagri T.
    • 雑誌名

      BMC Res Notes

      巻: 7 号: 1 ページ: 435-435

    • DOI

      10.1186/1756-0500-7-435

    • NAID

      120006864075

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Homology-based prodection of interactions between proteins using Averaged One-Dependence Estimators2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuguchi K., Murakami Y.
    • 雑誌名

      BMC bioinformatics

      巻: 15 号: 1 ページ: 213-213

    • DOI

      10.1186/1471-2105-15-213

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Prediction of interacting proteins from homologous protein-protein interactions2016

    • 著者名/発表者名
      村上洋一、水口賢司
    • 学会等名
      CBI 学会2016年大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of interacting protein pairs using homology-based approach2016

    • 著者名/発表者名
      村上洋一、水口賢司
    • 学会等名
      第 5 回生命 医薬情報学連合大会
    • 発表場所
      東京国際交流館プラア平成(東京お台場)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kir1.1 チャネルにおける小分子結合部位の構造活性相関解析2016

    • 著者名/発表者名
      古谷和春、半田健一郎、村上洋一、木下賢吾、倉智嘉久
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      北海道 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬物による Kir1.1 チャネル阻害の基盤2016

    • 著者名/発表者名
      古谷和春、半田健一郎、村上洋一、木下賢吾、倉智嘉久
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      神奈川 パシフィコ横浜 会議センター
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Prediction of 3D protein-ligand interactions in enzymatic reactions2016

    • 著者名/発表者名
      村上洋一、大森聡、木下賢吾
    • 学会等名
      構造活性相関シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学医学部創立百年記念施設・芝蘭会館(京都)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A database for protein-ligand complexes in enzymatic reaction2015

    • 著者名/発表者名
      村上洋一
    • 学会等名
      情報計算化学生物学会
    • 発表場所
      東京 タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A machine learning approach for predicting protein-protein interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Murakami
    • 学会等名
      IPR Seminar
    • 発表場所
      Institute for Protein Research, Osaka University.
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] PSOPIA

    • URL

      http://mizuguchilab.org/PSOPIA/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] NLDB

    • URL

      http://nldb.hgc.jp

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] エピトープ均質化パネル、ならびにその作製方法および利用2017

    • 発明者名
      近藤裕郷、鎌田春彦、永田諭志、水 口賢司、村上洋一
    • 権利者名
      近藤裕郷、鎌田春彦、永田諭志、水 口賢司、村上洋一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-021553
    • 出願年月日
      2017-02-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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