選択的スプライシングを受けたタンパク質の立体構造モデリングによる機能解析

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18370061
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 長浜バイオ大学
• 研究代表者: 郷 通子 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 特別客員教授 (70037290)
• 研究分担者: 塩生 真史 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 講師 (30345847)
• 連携研究者: 由良 敬 お茶の水女子大学, 大学院・人間文化創成科学研究科研究院, 教授 (50252226)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: タンパク質立体構造 / 選択的スプライシング / ホモロジーモデリング / データベース / RNA編集 / 機能部位 / モジュール / 蛋白質間相互作用

研究概要

ゲノムにコードされている遺伝子の数は予想よりも少なく、遺伝子の転写後に起きる選択的スプライシングによって、ひとつの遺伝子から複数個の転写産物ができることが明らかになっている。ひとつの遺伝子由来の複数のタンパク質にどのような構造の違いがあり、どのように機能が変化しているのかを実験的に調べることは困難である。そこでタンパク質の構造と機能の変化を計算生物学の手法で推定できるようにした。選択的スプライシングを起こす遺伝子を実験データから明らかにする方法を構築し、それらのタンパク質の構造を推定する方法を開発し、タンパク質の構造を推定することができた。立体構造の違いから、機能がどのように変化するのか、いくつかのタンパク質の場合について推定することができた。

研究成果

• [雑誌論文] RESOPS : A database for analyzing the correspondence of RNA editing sites to protein three-dimensional structures. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yura, K., Sulaiman, S., Hatta, Y., Shionyu, M., Go, M.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 50 ページ: 1865-1873
  • 査読あり
• [雑誌論文] 陸上植物オルガネラのRNA編集の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 由良敬, 郷通子
  • 雑誌名: 生物物理 49 ページ: 244-245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between amino acid residues converted by RNA editing and functional residues in protein three- dimensional structures in plant organelles. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yura, K., Go, M.
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 8 ページ: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] The H-Invitational Database (H-InvDB), a comprehensive annotation resource for human genes and transcripts. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki, C., Murakami, K., Fujii, Y., Sato, Y., Harada, E.,..., Yura, K.(66th),..., Shionyu, M.(101th),..., Go, M.(107th),..., Gojobori, T.(138th)
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 36 ページ: D793-D799
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of computational biology and structural genomics to understand genome and transcriptome. (2007)
  • 著者名/発表者名: Go, M., Yura, K., Shionyu, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the International Symposium on Frontiers of Computational Science 2005 (ISFCS2005), (eds.Kaneda, Y., Kawamura, H., Sasai, M.)(Springer) ページ: 75-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alternative splicing in human transcriptome : functional and structural influence on proteins. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yura, K., Shionyu, M., Hagino, K., Hijikata, A., Hirashima, Y., Nakahara, T., Eguchi, T., Shinoda, K., Yamaguchi, A., Takahashi, K., Itoh, T., Imanishi, T., Gojobori, T., Go, M.
  • 雑誌名: Gene 380 ページ: 63-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Survey of Conserved Alternative Splicing Events of mRNAs Encoding SR Proteins in Land Plants. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iida, K., Go, M.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Evol. 23 ページ: 1085-1094
  • 査読あり
• [学会発表] Information flow from genes to proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Go, M.
  • 学会等名: International Symposium : Fifty Years of Biophysics Research at Nagoya University
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] AS-ALPS : a database for inferring effects of alternative splicing based on the protein 3D structure (2010)
  • 著者名/発表者名: Shionyu, M., Takahashi, K., Go, M.
  • 学会等名: Asian Young Researchers Conference on Computational and Omics Biology 2010
  • 発表場所: National Cheng Kung University (Taiwan)
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] 遺伝情報の流れの複雑性からみる生物進化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 学会等名: 「生物進化の持続性と転移」国際高等研究所研究会
  • 発表場所: 国際高等研究所(木津川市)
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] 選択的スプライシングの曖昧さとその意味 (2010)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 学会等名: 大沢文夫研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-02-20
• [学会発表] RNA編集とその生物的意味 (2010)
  • 著者名/発表者名: 由良敬
  • 学会等名: 大沢文夫研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-02-20
• [学会発表] A web service for functional annotations of protein isoforms produced by alternative splicing (2009)
  • 著者名/発表者名: Shionyu, M., Takahashi, K., Go, M.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] RESOPS : A database of RNA editing sites in plant organelle mapped onto protein three-dimensional structures (2009)
  • 著者名/発表者名: Yura, K., Sulaiman, S., Hatta, Y., Shionyu, M., Go, M.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Events during information flow from genomic sequence to protein structure/function in biological system (2009)
  • 著者名/発表者名: Go, M.
  • 学会等名: The 4th Global COE International Symposium 2009 joint with the 19th Hot Spring Harbor Symposium Molecular Evolution and Bioinformatics
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス(福岡市)
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] 筋蛋白質のモジュールと筋収縮について (2009)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 学会等名: 生物物理学会サテライトミーティング「筋収縮のメカニズムを考える」
  • 発表場所: 徳島文理大学(徳島市)
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] たくさんの師との巡り会いと海外で学んだ経験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本全日空ホテル(熊本市)
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] Diversification of protein repertoire by alternative splicing (2009)
  • 著者名/発表者名: Yura, K.
  • 学会等名: The 66th Korean Society for Biochemistry and Molecular Biology Annual Meeting
  • 発表場所: COEX (Korea)
  • 年月日: 2009-05-13
• [学会発表] Effect of residue substitution by RNA editing on protein three-dimensional structures in plant organelles (2008)
  • 著者名/発表者名: Yura, K., Go, M.
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会年会 合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際会議場(神戸市)
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Correlation between RNA editing sites on amino acid residues and protein three-dimensional structures in plant organelles (2008)
  • 著者名/発表者名: Go, M., Yura, K.
  • 学会等名: 日本生物物理学会第46回年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] タンパク質の立体構造と遺伝子の構造の進化的起源に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 学会等名: 日本進化学会賞/木村資生記念学術賞受賞講演、第10回日本進化学会大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス(東京)
  • 年月日: 2008-08-23
• [学会発表] 植物オルガネラにおけるRNAエディティングの部位とタンパク質立体構造の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 郷通子, 由良敬
  • 学会等名: 第10回日本進化学会大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス(東京)
  • 年月日: 2008-08-22
• [学会発表] 研究は最初から国際舞台で : 男性も女性も輝くために (2008)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 学会等名: 生物物理若手夏の学校
  • 発表場所: 八王子セミナーハウス(八王子市)
  • 年月日: 2008-07-22
• [学会発表] Information Flow from DNA Sequence to Protein Function (2008)
  • 著者名/発表者名: Yura, K., Go, M.
  • 学会等名: Science in Japan Forum 2008 "Interaction of Physics and Biology"
  • 発表場所: JSPS, 米国ワシントンDC
  • 年月日: 2008-06-20
• [学会発表] シミュレーションが切り開く新しい生物学-夢と発想の展開へ- (2007)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 学会等名: 次世代生命体統合シミュレーション研究開発プロジェクトシンポジウム2007
  • 発表場所: MY PLAZAホール(東京)
  • 年月日: 2007-12-25
• [学会発表] 選択的スプライシングがもたらすタンパク質構造への影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 郷通子、由良敬、高橋健一、塩生真史
  • 学会等名: シンポジウム「構造プロテオミクスを支援するバイオインフォマティクス」、生物物理学会年会
  • 発表場所: 横浜パシフィコ(横浜)
  • 年月日: 2007-12-22
• [学会発表] 真核生物の遺伝子構造とタンパク質立体構造・機能の関係 (2007)
  • 著者名/発表者名: 由良敬, 塩生真史, 郷通子
  • 学会等名: 日本進化学会第9回京都大会シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学(京都市)
  • 年月日: 2007-09-02
• [学会発表] A possible effect of alternative splicing on multiple regions of a single protein (2006)
  • 著者名/発表者名: Shionyu, M., Yura, K., Go, M.
  • 学会等名: 5th EABS & 44th Annual Meeting of Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
  • 年月日: 20061113-20061114
• [学会発表] Computational Biology to Understand Genome and Transcriptome (2006)
  • 著者名/発表者名: Go, M.
  • 学会等名: 5th EABS & 44th Annual Meeting of Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
  • 年月日: 2006-11-12
• [学会発表] 真核生物遺伝子産物の多様性を生み出している選択的スプライシングのタンパク質立体構造への影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 由良敬, 郷通子
  • 学会等名: 日本進化学会第8回大会シンポジウム
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都渋谷区)
  • 年月日: 2006-08-30
• [学会発表] タンパク質の予期せぬ部品モジュール数理と生物の橋渡しをめざして (2006)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 学会等名: 第27回数理の翼夏季セミナー
  • 発表場所: 広島大学西条研修センター(東広島市)
  • 年月日: 2006-08-10
• [学会発表] Systematic detection of protein regions affected by alternative splicing (2006)
  • 著者名/発表者名: Shionyu, M., Yura, K., Hijikata, A., Nakahara, T., Shinoda, K., Yamaguchi, A., Takahashi, K., Go, M.
  • 学会等名: 20th International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市)
  • 年月日: 2006-06-22
• [備考]
  • URL: http://as-alps.nagahama-i-bio.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://cib.cf.ocha.ac.jp/RNAEDITING/
• [備考]
  • URL: http://teapot.lib.ocha.ac.jp/ocha/
• [備考]
  • URL: http://cib.cf.ocha.ac.jp/~yura/present0.html
• [備考]
  • URL: http://cib.cf.ocha.ac.jp/~yura/present0.html