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2011 年度 実績報告書

相互作用情報と構造情報を統合した分子ネットワークの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21310131
研究機関九州工業大学

研究代表者

皿井 明倫  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 教授 (20221286)

研究分担者 藤井 聡  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 助教 (40452825)
キーワード分子ネットワーク / 相互作用 / 構造
研究概要

本研究では、生体分子のゲノムスケールでの相互作用情報と分子構造の情報を統合し、分子レベルからネットワークレベルまでをシームレスに結びつけるプラットフォームを開発することを目的としている。これまでに、生体分子の構造空間(ストラクチュローム)の全体像を俯瞰するために、Protein Data Bank (PDB)に含まれている構造単位としてのchainをクラスター化しそれらの相互作用からネットワークとして体系化したツール、PDBnet、を開発してきた。
本年度は、まず構造データの増大に伴うPDBnetのデータの更新を行った。タンパク質の構造・機能単位であるドメイシの情報を収集し、配列類似性に基づくクラスター化を行った。一方、ドメインでない領域(非ドメイン領域)も他の分子との相互作用や機能とかかわっており、アミノ酸配列から非ドメイン領域も同定した。そして、PDBの構造情報を元にドメインや非ドメイン間の相互作用を解析し、ドメインレベルでのネットワーク構築の準備をすすめた。これらのドメインや非ドメインの情報の一部はPDBnetに統合し公開した。
また、生化学実験で得られた相互作用データをいくつかのデータベースから収集しPDBnetに統合した。PDBnetは構造情報のみを閲覧できるようになっていたが、生化学実験情報を統合することで、より多くの相互作用情報と巨大なネットワークを構築することができた。一方、異なる実験方法で得られたデータは信頼性が異なるので、これらの相互作用データを統合するために、信頼性の評価を行い、その情報を付加した。一部のデータはPDBnetに統合し公開した。
PDBnetを用いて配列、構造、相互作用、ネットワークなどの関係を視覚的に理解できるようにするため、検索や可視化のインターフェイスに改良を加えた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の目標である、生体分子構造・相互作用・ネットワークデータベース/ツール「PDBnet」の構築とデータ更新、インターフェイスの改良をほぼ計画どおりに行うことができた。また、PDBnetはインターネット上に公開され、内外の研究者に利用されている。

今後の研究の推進方策

生体分子の構造や相互作用の情報は急速に増大しているので、定期的にデータを更新する必要がある。また、インターネットを通して多くの研究者に利用されるので、検索や可視化のインターフェイスを常に改良する必要がある。今後とも、当該分野の進展や利用者の意見等を勘案して、PDBnetをより利用しやすいツールにし、新たな研究を促進するよう努力する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Analysis of electric moments of RNA-binding proteins : implications for mechanism and prediction2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ahmad, A.Sarai
    • 雑誌名

      BMC Struct.Biol.

      巻: 11 ページ: 8

    • DOI

      10.1186/1472-6807-11-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of dinucleotide-specific RNA-binding Sites in Proteins2011

    • 著者名/発表者名
      M.Fernandez, Y.Kumagai, D.Standley, K.Mizuguchi, A.Sarai, S.Ahmad
    • 雑誌名

      BMC Bioiformatics

      巻: 12 ページ: S5

    • DOI

      10.1186/1471-2105-12-S13-S5

    • 査読あり
  • [学会発表] Construction and Analysis of Protein-Protein Interaction Network Based on Domain and Non-Domain Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Komori, Satoshi Fujii, Akinori Sarai
    • 学会等名
      CBI/JSBi2011合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20111108-20111110
  • [学会発表] Integration of Structural and Biochemical Information into Protein Interaction Network2011

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kawakami, Satoshi Fujii, Akinori Sarai
    • 学会等名
      CBI/JSBi2011合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20111108-20111110

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公開日: 2013-06-26  

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