研究課題
タンパク質間相互作用は様々な生命現象の鍵を握る重要な反応であるが、生化学的解析や立体構造解析には複雑な手順・高額な装置・研究者の熟練等が必要であり、膨大な数の相互作用の全てをそれらの手法で解析するのは不可能である。本研究課題では、タンパク質間相互作用について、以下の4つのアプローチから予測・解析手法の開発を行う。(1)タンパク質-タンパク質間相互作用予測および相互作用ネットワーク予測、(2)タンパク質-タンパク質、リガンド、糖鎖、DNA間相互作用部位予測、(3)タンパク質-タンパク質間ドッキング予測(複合体構造予測)、(4)タンパク質-タンパク質、リガンド、糖鎖、DNA間の物理的な相互作用解析。本年度は、まず、ネットワーク構造の既知部分や他の類似のネットワークを鋳型とする(ネットワークを学習の直接的な対象とさせる)相互作用予測法を新たに開発し、前年度開発した手法と組み合わせて、相互作用ネットワーク予測システムを完成させる。開発したシステムをもとに、ゲノムワイドな予測を行い、ネットワークの特性、生物種間の違いなどを解析した。また、タンパク質-タンパク質の相互作用部位予測に加えて、タンパク質-糖鎖、タンパク質-DNA相互作用部位予測の手法を開発した。これらの相互作用部位(結合部位)の配列・構造上の特徴を調査し、機械学習SVMを用いて、これらの相互作用部位を統一に予測する手法を開発した。さらに、構造情報が利用できる場合は、予測精度を向上させるための構造特徴の抽出法についても検討を行った。タンパク質-タンパク質間ドッキング予測については、複合体構造の精密化と結合時の構造変化に対応したフレキシブルドッキングを実現している。開発したソフトウェアは、順次、ネットワーク上で公開している。
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