2020 年度研究成果報告書

蛋白質立体構造を用いたゲノム塩基配列変化の機能解析のための情報科学的基盤の構築

研究課題

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研究課題/領域番号	18K06194
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分43060:システムゲノム科学関連
研究機関	東北大学
研究代表者	城田松之東北大学, 医学系研究科, 講師 (00549462)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	タンパク質立体構造 / ゲノムバリアント / データベース / 機能欠失変異
研究成果の概要	本研究ではProtein Data Bankのタンパク質立体構造を用いて、タンパク質の疎水性相互作用や立体障害、タンパク質間相互作用、ジスルフィド結合や水素結合、DNAやRNA、イオン、低分子リガンドとの相互作用などの多様な評価指標を用いて、ヒトゲノムの多数の非同義バリアントの中からタンパク質機能に影響を与えるものをゲノムワイドに評価するための情報科学的基盤を構築した。これを用いて既知のバリアントについて評価を行い、またユーザが持つバリアントについてアノテーションを行うウェブシステムを構築した。
自由記述の分野	バイオインフォマティクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	ヒトが持つゲノム配列の違いは、個人の体質や病気へのかかりやすさの違いに関係していることが知られているが、どのような配列がどのような特徴に関係しているかはよくわかっていない。この研究ではゲノム配列がコードするタンパク質の立体構造に注目し、原子レベルの相互作用をよく解析することで、タンパク質の機能を大きく変えるようなゲノム配列変化を調べることを可能にした。この研究によってゲノム配列の違いによって病気になりやすくなる分子レベルのメカニズムの解明につながることが期待できる。