膜タンパク質立体構造予測システム(MAKU)の開発とWWWへの公開

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08558077
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 美宅 成樹 東京農工大学, 工学部, 教授 (10107542)
• キーワード: 膜タンパク質 / 立体構造予測 / 極性相互作用 / バイオインフォマティクス / ヒトゲノム計画 / プロテオーム解析

研究概要

これまで私達は、非常に機能の高い膜タンパク質について立体構造形成のメカニズムを理解し、その構造予測を可能にしようと研究を進めてきた。そして、いくつかの膜タンパク質についての変性実験や、計算機によるアミノ酸配列の物理的処理を行うことによって、膜タンパク質の立体構造予測法の流れがようやく現実的なものとなってきた。そこで本研究では、これまでの研究成果をまとめて、(1)アミノ酸配列から膜貫通ヘリックスを予測し、さらにヘリックスの配置・配向・傾きまでを理論的に決定するためのソフトウェアシステム「MAKU」を開発し、(2)誰でも利用できる形として、インターネット(WWW:World Wide Web)上での公開を目的としている。
これまで、システムは完成し、比較的極性の高い膜貫通ヘリックスの多い膜タンパク質については、構造予測が可能となっている。実際、7本膜貫通型の膜タンパク質であるバクテリオロドプシンについて、モデルタンパク質として構造予測を行ったところ、実験的な構造と非常によく似た構造を再現している。計算時間かなり長いという欠点がまだあり、インターネットでの公開には至っていないが、アルゴリズムを単純化することによって、WWWホームページで公開する可能性もほぼ目途がついている。

研究成果

• [文献書誌] K.Suzuki: "Comparative Experiments of Protein Denaturation for Studying Structural Difference of Homologous Membrane Proteins:P-450_<SCC> and P-450" Jpn.J.Appl.Phys.38-1-1A. 298-301 (1999)
• [文献書誌] H.Hirokawa: "SOSUI:Classification and Secondary Structure Prediction for Membrane Proteins." Bioinformatics. 14(4). 378-379 (1998)
• [文献書誌] K.Suzuki: "Flocculation and Membrane Binding of Outer Membrane Protein F,Porin at Acidic pH" Jpn.J.Appl.Phys.37-1-4A. 2074-2077 (1998)
• [文献書誌] M.Masuko: "Optimal Configuation of Pyrene Excimer Induced by the Eximer-forming Two-probe Nucleic Acid Hybridization Method" Nucleic Acids Symposium Series. 37. 83-84 (1997)
• [文献書誌] A.Etoh: "Light-Induced Denaturation of Bacteriorhodopsin Just above Melting Point of Two-Dimensional Crystal" J.Phys.Soc.Jpn.66-4. 975-978 (1997)
• [文献書誌] H.Ito: "Estimaton of the Hydrophobicity in Microenvironments by Pyrene Fluoroscence Measurements:n-β-Octylglucoside Micelles" J.Phys.Chem.100-21. 9047-9053 (1996)