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2006 年度 実績報告書

高精度のドッキング機能を有するタンパク質間相互作用予測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18016007
研究機関東京大学

研究代表者

清水 謙多郎  東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (80178970)

研究分担者 中村 周吾  東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教授 (90272442)
寺田 透  東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 特任助教授 (40359641)
角越 和也  東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助手 (90431832)
キーワード生体生命情報学 / 蛋白質 / プロテオーム / 分子間相互作用 / 構造予測 / 機能予測 / 複合体 / 分子動力学
研究概要

相互作用予測の手法を、相互作用部位予測と、ドッキングによる複合体構造予測の2つのアプローチから行った。相互作用部位予測のうち、配列情報のみを用いた予測では、機械学習SVMをRadial Basis Function(RBF)カーネルとともに用いた。予測に用いる特徴量としては、残基の出現頻度とPSSMの2つを検討し、また、SVMを2段で適用する手法(1段目で得られた結果をさらに2段目のSVMの入力とする手法)を開発した。結果は、特徴量として、残基の出現頻度を利用した場合とPSSMを利用した場合でのRecallは、それぞれ、53.2%、62.3%で、PSSMを用いた場合の予測性能の方が高かつた。また、SVMの段数については、1段の場合は53.2%、2段の場合は54.2%と性能差は小さかつた。配列情報と構造情報を利用した予測では、上と同じく、SVMをRBFカーネルとともに用いて予測を行ったが、予測に用いる特徴量としては、配列情報としては残基の出現頻度とPSSM、構造情報としては残基単位の溶媒露出度と、残基内の極性原子および非極性原子の溶媒露出表面積を検討した。また、1段と2段のSVMの適用も検討した。結果は、残基の出現頻度とPSSMを比較した場合、Recallは、それぞれ71.4%、66.2%とPSSMを用いた場合の予測性能が高かった。また、残基単位の溶媒露出度と、残基の極性原子および非極性原子の溶媒露出表面積の比較では、66.2%、68.7%と、後者の方が高かった。1段と2段のSVMの比較では、66.2%、69.2%と、配列情報のみを利用した予測の時よりも大幅な性能向上が見られた。複合体モデリング手法については、球面調和関数と動径基底関数による関数の展開を用いた高速ドッキング予測法の開発を昨年度に引き続き行い、本年度はとくに、分子の表現空間を階層的に定義し、それぞれの階層において異なる動径基底関数を適用する新しい手法の開発を行った。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Mechanism of the difference in the binding affinity of E.coli tRNA^<Gln> to glutaminyl-tRNA synthetase caused by non-interface nucleotides in variable loop2007

    • 著者名/発表者名
      山崎 智
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 92

      ページ: 192-200

  • [雑誌論文] A multicanonical ab initio molecular dynamics method : application to conformation sampling of alanine tripeptide2006

    • 著者名/発表者名
      城野 亮太
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 432

      ページ: 306-312

  • [雑誌論文] ROKU : A novel method for identification of tissue-specific genes2006

    • 著者名/発表者名
      門田 幸二
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics 7

      ページ: 294

  • [雑誌論文] Potential for Assessing Quality of Protein Structure based on Contact Number Prediction2006

    • 著者名/発表者名
      石田 貴士
    • 雑誌名

      PROTEINS : Structure, Function, and Bioinformatics 64・4

      ページ: 940-947

  • [雑誌論文] Insight of the Signal Motif of GPI-(like)-anchored Proteins by Using SVM2006

    • 著者名/発表者名
      Cao Wei
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2006 International Conference on Bioinformatics and Computational Biology

      ページ: 541-546

  • [雑誌論文] Folding free-energy landscape of a 10-residue mini-protein, chignolin2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤 大介
    • 雑誌名

      FEBS Letters 580

      ページ: 3422-3426

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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