研究概要 |
本研究課題の目的は、タンパクの構造形成部位のアミノ酸配列情報からの予測であり、最終的にはタンパク立体構造の精密予測を目指すものである。本研究では、立体構造の精密予測の可能な位置を予測することを第一の目標とおき、タンパクにおけるアミノ酸間平均距離統計に基づくコンタクトマップ(これを平均距離図、Average Distance Map, ADMと呼んでいる。)及び、アミノ酸間平均距離統計から導いたアミノ酸間有効ポテンシャルに基づくランダム状態における残基対コンタクト頻度計算より、構造形成配列領域および構造形成においてキーとなる残基の予測を試み、実際の構造と比較・検討を行った。研究期間においては、構造形成過程の解析(特にφ値解析)が実験的によく行われている、グロビンファミリー、リゾチームファミリー、IgG結合ドメインに対し検討を行った。これらの予測においては、構造情報をまったく用いていないことに留意すべきである。さらに、これらのタンパクの相同配列を用いて予測領域の配列のアラインメントを行い、その保存残基を調べた。以上の結果、まず保存残基は、疎水性パッキング形成など構造上相互作用している残基によく対応しており、本研究における予測残基にもよく一致していた。つまり構造形成に重要と予測される残基はよく保存される。従ってこれらの保存残基はそれぞれのファミリーにおける立体構造形成部位の構造モチーフを定義し、さらに立体構造の検索に利用することが可能である、つまり立体構造予測に応用できる。またその部分の立体構造は構造テンプレートとして定義できることも示唆される。この構造テンプレートはグロビンファミリーにおいてはE-Hヘリックスユニットに対応すると思われ、グロビンフォールドを超えて普遍的に存在することも本研究において示唆されている。本研究はあと一歩で構造形成部分の検索システムの完成に至る。
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