研究課題
個々遺伝子の機能解析が進むにつれて、1遺伝子1機能という考えでは理解できない現象が数多く報告されるようになってきた。これに対してシステムバイオロジー的なアプローチがなされているが、一気に全体を見ようとするあまり個々の機能分子が過度に抽象化され、実体を持つタンパク質が記号となってしまっている。そこで本計画研究では、分子実体を伴ったシステムとしての膜輸送系ネットワークの構築とシミュレーションの実現を目指している。このためにまず、相互作用ネットワークの構築とそれらがどのように相互作用するのか(複合体構造の予測)及び相互作用を制御する低分子の結合部位の予測を行っている。相互作用ネットワークの構築:相互作用タンパク質の予測法の一つとして、遺伝子共発現データの利用がある。近年、精度の高いマイクロアレイデータが公共のデータベースに多く登録されてきており、信頼性の高い遺伝子共発現データを計算する為の環境が整いつつある。そこで、ヒト、マウスの共発現データベースCOXPRESdbを構築した。相互作用ネットワークを構築し「どの」蛋白質が相互作用するかが分かった後には、それらが「どのように」相互作用するのかを明らかにすることが、実体を伴った相互作用ネットワークの構築とシミュレーションには不可欠である。そこで、本研究では分子表面の形状の相補性に着目した複合体構造の予測法の開発を行ってきた。この方法では(1)モンテカルロ法と遺伝的アルゴリズムを用いて数多くの候補をリストアップし、(2)配列の保存性や文献情報からより尤もらしい複合体を選ぶというアプローチを取っている。この方法を利用して、複合体の予測コンテスト(CAPRI)に参加した結果、候補構造のリストアップに関しては、世界的に見ても非常に高い水準の方法を開発することが出来ているが、「尤もらしい複合体を選ぶ」部分にはまだ改良の余地があることが見えてきた。
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Brief. Bioinform (in press)
実験医学増刊号(バイオインフォマティクスツールの開発と生命研究への応用の最前線) (印刷中)
http://www.coxpresdb.hgc.jp
http://prdos.hgc.jp
