自然免疫蛋白質の機能アノテーション

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21570169
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: STANDLEY Daron 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授 (00448028)
• キーワード: 多重配列アライメント / スレッディング / 構造モデリング / タンパク質の構造予想 / タンパク質の機能予想 / ウェブサーバー / 位置特異的スコアリングマトリクス / ホモロジー

研究概要

1.研究目的
本プロジェクトの目的は、タンパク質の構造と機能を予測するパイプラインを構築し、それを免疫に重要なタンパク質に応用することである。
2.研究の重要性
これまでに判明している配列の数とタンパク質構造の数には大きな差がある。現時点で、GenBankの登録件数(約1.5億件)に対するProtein Data Bank (PDB)への登録タンパク質件数(約8万件)の比は0.05%である。そのため、タンパク質構造の理解には構造予測が重要となっている。予想される構造ドメインの数が千個～3千個と推定されることから、PDBの登録情報にテンプレート・ベース・アライメント法を用いることで、残りの構造を予測が可能である。
3.結果
2011年度は、構造ベースのタンパク質機能予測パイプラインを改良し構築した。
(http://sysimm.ifrec.osaka-u.ac.jp/pipeline5/にてアクセス可能)
このパイプラインは、マルチプルスレッディングアルゴリズムを使ってクエリー・テンプレート・アライメントを構築し;このアライメントをフラグメントベースのモデル化パッケージSpannerを使って、3D構造に自動的に変換し;スパナーモデルを自動的にfunctionalannotationツールSeSAWに送り出す。重要な改良点はSpannerにOSCAR力場を加えたことで、他の力場よりも、側鎖のスコアリングに高い性能を発揮し、ループ全体でも高い性能であった。

研究成果

• [雑誌論文] Fast and accurate prediction of protein side-chain conformations (2011)
  • 著者名/発表者名: Liang S, Zheng D, Zhang C, Standley DM
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 27 ページ: 2913-2914
• [雑誌論文] Prediction of dinucleotide-specific RNA-binding sites in proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Fernandez M, Kumagai Y, Standley DM, Sarai A, Mizuguchi K, Ahmad S
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 巻: 12 Suppl 13:S5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional characterization of protein domains common to animal viruses and mouse (2011)
  • 著者名/発表者名: Kinjo AR, Kumagai Y, Dinh H, Takeuchi O, Standley DM
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 12 Suppl 3:S21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic binary modeling of cells in continuous time as an alternative to biochemical reaction equations (2011)
  • 著者名/発表者名: Teraguchi S, Kumagai Y, Vandenbon A, Akira S, Standley DM
  • 雑誌名: Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys 巻: 84(6-1):062903
  • 査読あり
• [雑誌論文] FUNCTIONAL ANNOTATION OF INTRINSICALLY DISORDERED DOMAINS BY THEIR AMINO ACID CONTENT USING IDD NAVIGATOR (2011)
  • 著者名/発表者名: Patil A, Teraguchi S, Dinh H, Nakai K, Standley DM
  • 雑誌名: Pac Symp Biocomput 巻: 17 ページ: 164-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] The IkB kinase complex regulates the stability of cytokine-encoding mRNA induced by TLR-IL-1R by controlling degradation of regnase-1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki H, Takeuchi O, Teraguchi S, Matsushita K, Uehata T, Kuniyoshi K, Satoh T, Saitoh T, Matsushita M, Standley DM, Akira S
  • 雑誌名: Nat Immunol 巻: 12(12) ページ: 1167-75
  • DOI: 10.1038/ni.2137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Community-wide assessment of protein-interface modeling suggests improvements to design methodology (2011)
  • 著者名/発表者名: Fleishman SJ, Standley DM, et al
  • 雑誌名: J Mol Biol 巻: 414(2) ページ: 289-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein Data Bank Japan (PDBj) : maintaining a structural data archive and resource description framework format (2011)
  • 著者名/発表者名: Kinjo AR, Suzuki H, Yamashita R, Ikegawa Y, Kudou T, Igarashi R, Kengaku Y, Cho H, Standley DM, Nakagawa A, Nakamura H
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 40(Database issue) ページ: D453-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bridging the gap between single-template and fragment based protein structure modeling using Spanner (2011)
  • 著者名/発表者名: Lis M, Kim T, Sarmiento JJ, Kuroda D, Dinh HV, Kinjo AR, Amada K, Devadas S, Nakamura H, Standley DM
  • 雑誌名: Immunome Res 巻: 7(1) ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] A mutation in the immunoproteasome subunit PSMB8 causes autoinflammation and lipodystrophy in humans (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitamura A, Maekawa Y, Uehara H, Izumi K, Kawachi I, Nishizawa M, Toyoshima Y, Takahashi H, Standley DM, Tanaka K, Hamazaki J, Murata S, Obara K, Toyoshima I, Yasutomo K
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: 121(10) ページ: 4150-60
  • DOI: 10.1172/JCI58414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binding energetics of ferredoxin-NADP+ reductase with ferredoxin and its relation to function (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee YH, Ikegami T, Standley DM, Sakurai K, Hase T, Goto Y
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 12(13) ページ: 2062-70
  • DOI: 10.1002/cbic.201100189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein loop selection using orientation-dependent force fields derived by parameter optimization (2011)
  • 著者名/発表者名: Liang S, Zhang C, Standley DM
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: 121(10) ページ: 4150-60
  • DOI: 10.1172/JCI58414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein side chain modeling with orientation-dependent atomic force fields derived by series expansions (2011)
  • 著者名/発表者名: Liang S, Zhou Y, Grishin N, Standley DM
  • 雑誌名: J Comput Chem 巻: 32(8) ページ: 1680-6
  • DOI: 10.1002/jcc.21747
  • 査読あり
• [備考]
  • URL: http://sysimm.ifrec.osaka-u.ac.jp/pipeline5/