タンパク質・糖鎖相互作用予測システムおよびデータベースの開発

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23300109
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 清水 謙多郎 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
• 研究分担者: 寺田 透 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40359641) ; 角越 和也 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (90431832)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: タンパク質 / 糖 / 相互作用 / バイオインフォマティクス / データベース

研究実績の概要

We developed a prediction system that predicts sugar binding proteins and the sugar binding sites of the proteins from amino acid sequences using support vector machine (SVM). SVM is one of the representative techniques to classify data into two categories. SVM is known to have high generalization ability. A total of 366 sugar binding proteins were obtained from Protein Data Bank (PDB) for training the predictor under the following conditions: A sugar binding residue is defined as a residue that has an atom within 4 angstrom; from any atom of sugar, and a sugar binding protein is defined as a protein that has one or more sugar binding residues. The feature vector of sugar binding proteins and residues is created by using position-specific scoring matrix (PSSM). PSSM is created by PSI-BLAST for each sugar binding protein. We evaluated the prediction performance of this system by 5-fold cross validation. We built a workflow combining two prediction systems: the sugar binding protein prediction and the sugar binding site prediction, and launch this system on the web. An end user can use these predictors on the pipeline Galaxy with high flexibility. We exhibit this system as an open source and free ware in portal site UTProt (http://utprot.net/).

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Overdominance effect of the bovine ghrelin receptor (GHSR1a)-DelR242 locus on growth in Japanese Shorthorn weaner bulls: Heterozygote advantage in bull selection and molecular mechanisms. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Komatsu, Yoichi Sato, Tatsuki Negami, Tohru Terada, Osamu Sasaki, Jumpei Yasuda, Aisaku Arakawa, Chikara Yoshida, Hideaki Takahashi, Aduli E.O. Malau-Aduli, Keiichi Suzuki and Kentaro Shimizu
  • 雑誌名: G3: Genes, Genomes, Genetics 巻: Volume 5 ページ: 271～279
  • DOI: 10.1534/g3.114.016105
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulations of Protein-Ligand Binding (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuki Negami, Kentaro Shimizu, Tohru Terada
  • 雑誌名: Journal of Computational Chemistry 巻: Volume 35 ページ: 1835～1845
  • DOI: 10.1002/jcc.23693
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural Basis of the Divergent Oxygenation Reactions Catalyzed by the Rieske Nonheme Iron Oxygenase Carbazole 1,9a-Dioxygenase (2014)
  • 著者名/発表者名: Kengo Inoue, Yusuke Usami, Yuji Ashikawa, Haruko Noguchi, Takashi Umeda, Aiko Yamagami-Ashikawa, Tadafumi Horisaki, Hiromasa Uchimura, Tohru Terada, Shugo Nakamura, Kentaro Shimizu, Hiroshi Habe, Hisakazu Yamane, Zui Fujimoto and Hideaki Nojiri
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: Volume 80 ページ: 2821～2832
  • DOI: 10.1128/AEM.04000-13
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 生命科学の複数LODの統合による目的別タンパク質分子間相互作用Linked Open Dataの構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 込山 悠介, 番野 雅城, 鑓水 優行, 加藤 文彦, 大向 一輝, 武田 英明, 清水 謙多郎
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌 巻: Vol. 29 ページ: 356～363
  • DOI: 10.1527/tjsai.29.356
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Engineering the allosteric properties of archaeal non-phosphorylating glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Ito, Masayuki Miyake, Shinya Fushinobu, Shugo Nakamura, Kentaro Shimizu, Takayoshi Wakagi
  • 雑誌名: BBA - Proteins and Proteomics 巻: Volume 1844 ページ: 759～766
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2014.01.017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] The factors determining protein-ligand binding processes revealed by comparative coarse-grained simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuki Negami, Tohru Terada, Kentaro Shimizu
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道、札幌市）
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] Structural insight into the heme-transfer mechanism between Isd proteins in Staphylococcus aureus (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Moriwaki, Tohru Terada, Jose M. M. Caaveiro, Kouhei Tsumoto, Kentaro Shimizu
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道、札幌市）
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] Effect of basis selection in reconstructing NMR spectra using compressed sensing (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Sumikoshi, Teppei Ikeya, Yutaka Ito, Kentaro Shimizu
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道、札幌市）
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] 位置特異的スコアリングマトリックスとサポートベクターマシーンを用いた脂質結合タンパク予測手法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 植木快、番野雅城、中村周吾、清水謙多郞
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 横浜産貿ホールマリネリア（神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2014-06-27
• [学会発表] タンパク質の複合体構造・相互作用に関する総合的な予測・解析/Prediction and analysis of protein complex structures and protein interactions (2014)
  • 著者名/発表者名: 清水謙多郞、寺田透
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜（神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2014-06-25
  • 招待講演
• [備考] lipid-binding protein predictor
  • URL: http://ec2-54-64-162-67.ap-northeast-1.compute.amazonaws.com/LBPredictor/default/index
• [備考] 東京大学大学院農学生命科学研究科応用生命工学専攻生物情報工学研究室ホームページ
  • URL: http://www.bi.a.u-tokyo.ac.jp/papers/