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タンパク質をコードしない非コードRNA（non-codingRNA）が多数見つかっているが、その大部分の機能は未知である。マイクロRNAなど機能が既知の非コードRNAファミリーでは、RNA間相互作用を予測することが標的分子の同定に必要であるが、機能未知の非コードRNAに関しては、機能的知見が蓄積しているタンパク質との相互作用を同定することが必要である。本研究では、機能未知の非コードRNAの生体内での役割の解明のため、非コードRNA、及び機能既知のタンパク質に関して、情報科学、物理学の手法を融合し、RNAとタンパク質の相互作用の有無及びその複合体構造の予測を、高速・高精度に行うことを目指した。
RNA・タンパク質複合体構造を正確に予測するためには、RNA構造を精密に予測することが必要である。我々は、これまでに世界でトップクラスの２次構造予測手法を開発し、公開してきた。しかし、修飾塩基を含むRNAの２次構造予測など、従来のエネルギーパラメータでは対応できない問題に対しては、適切なツールを開発できていない。そこで、分子動力学計算を利用してRNA２次構造エネルギーパラメータ最適化を行い、実験によって決定されたエネルギーパラメータと高い相関を持つことを示し、論文発表した。今後、修飾塩基を含むエネルギーパラメータなどを分子動力学計算で求めることが可能であることが示唆された。
RNA・タンパク質複合体構造を予測するため、RNA-タンパク質の剛体ドッキング計算を行った。従来のドッキング計算では、RNAに関する力場に問題がある為に十分な精度が得られないと考え、RNA力場の更新を行った。その結果、我々のドッキング計算は、既存の方法よりも大幅に性能が改善することを明らかとなり、論文発表した。
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