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2015 年度 実績報告書

生体分子構造データのグラフによる統一の試み

研究課題

研究課題/領域番号 25280109
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

白井 剛  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (00262890)

研究分担者 真柳 浩太  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (50418571)
大山 拓次  山梨大学, 総合研究部, 准教授 (60423133)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード生体生命情報学 / 分子機械 / 高分子構造・物性 / アルゴリズム / 生体超分子構造
研究実績の概要

1) 代謝-構造相関のグラフデータベース化:進化系統樹(木グラフ)のグラフ比較法の開発に着手し、グラフの比較アルゴリズムと表示ツールを作成した。この方法は、異なる遺伝子やタンパク質について作成された系統樹を重ね合わせるものであり、遺伝子重複や遺伝子配列解明数の爆発的増加により極めて複雑になった系統樹から直系群を抽出するために用いることができる。これらのグラフアプリケーションを組み合わせることで、多様な階層の情報をグラフにより統一的に解析する当初の目的のための基盤が整った。
2) 複合体モデル-実験データのグラフによる比較:予想された複合体モデルと実験データの整合性を電子顕微鏡単粒子解析などの低分解能の密度マップと分子モデルを比較する事を目的として、グラフマッチによる複合体構造と密度マップの比較法の開発を継続した。特にエッジ(分子間配置)の定義について、価数(結合数)を基準とした粗視化相対配置の効果を検討した。さらに超分子複合体構造を低分子リガンド等を含めてグラフにより比較・分類する方法を開発し、構造の解明されたタンパク質について分類を行った。
3) 実験的検証:実験的検証として複合体構造解析を行った。EndoMS(NucSから新たに解明された機能に基づき改名。この論文はNAR Breakthrough Articleに選定された)-PCNA-DNA複合体について電子顕微鏡解析により計算機モデリングの結果を支持するデータが得られ、論文を投稿中である。EndoMSについては本年度、PCRを利用した遺伝子診断に応用するため九州大学、タカラバイオと共同で特許をPCT出願した。さらに、FEN-Lig-PCNA-DNA複合体の電子顕微鏡解析が終了し、現在論文を作成中である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

(15件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 学会発表 図書 備考 産業財産権

  • [雑誌論文] Identification of a mismatch-specific endonuclease in hyperthermophilic Archaea.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishino S, Oda S, Uemori T, Sagara T, Takatsu N, Yamagami T, Shirai T, Ishino Y
    • 雑誌名

      Nucleic Acid Res.

      巻: 44 ページ: 2977-2986

    • DOI
      10.1093/nar/gkw153
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel AVPR2 mutation causing partial nephrogenic diabetes insipidus in a Japanese family.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita S, Hata A, Usui T, Oda H, Hijikata A, Shirai T, Kaneko N, Hata D
    • 雑誌名

      J. Pediatr. Endocrinol. Metab.

      巻: Epub ページ: Epub

    • DOI
      10.1515/jpem-2015-0323
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deciphering Supramolecular Structures with Protein-Protein Interaction Network Modeling.2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuji T, Yoda T, Shirai T
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5 ページ: 16341

    • DOI
      10.1038/srep16341
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The influence of PRNP polymorphisms on human prion disease susceptibility: an update.2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi A, Teruya K, Matsuura Y, Shirai T, Nakamura Y, Yamada M, Mizusawa H, Mohri S, Kitamoto T
    • 雑誌名

      Acta Neuropathol.

      巻: 130 ページ: 159-170

    • DOI
      10.1007/s00401-015-1447-7
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超分子モデリングによる創薬支援2015

    • 著者名/発表者名
      土方敦司、辻  敏之、白井 剛
    • 雑誌名

      SAR News

      巻: 28 ページ: 1-7

  • [学会発表] Development of a protein-protein docking method based on matching of vector-presented amino acid residues2015

    • 著者名/発表者名
      Hijikata A, Shionyu M, Shirai T
    • 学会等名
      生命医薬情報学連合大会
    • 発表場所
      京都府宇治市
    • 年月日
      2015-10-29 – 2015-10-31
  • [学会発表] タンパク質超分子モデリングによる疾患関連変異の解析2015

    • 著者名/発表者名
      辻 敏之, 依田隆夫, 白井 剛
    • 学会等名
      生命医薬情報学連合大会2015年大会
    • 発表場所
      京都府宇治市
    • 年月日
      2015-10-29 – 2015-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] A statistical amino acid pair potential to re-rank protein-protein docking poses predicted by a vector match algorithm2015

    • 著者名/発表者名
      Hijikata A, Shionyu M, Shirai T
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [学会発表] Structure prediction and analyses of endonuclease NucS from Thermococcus kodakaraensis2015

    • 著者名/発表者名
      Nakae S, Hijikata A, Tsuji T, Yonezawa K, Kouyama K, Mayanagi K, Ishino S, Ishino Y, Shirai T
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [学会発表] Relationship between protein-protein interaction interface predicted by complex modeling and disease-related amino acid variants2015

    • 著者名/発表者名
      辻 敏之, 依田隆夫, 白井 剛
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [学会発表] マルチドメインタンパク質の構造予測サーバの構築2015

    • 著者名/発表者名
      塩生真史, 土方敦司, 白井 剛
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島県徳島市
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-26
  • [学会発表] Development of method for protein-protein interaction modeling using IntAct database2015

    • 著者名/発表者名
      辻 敏之, 依田隆夫, 白井 剛
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      徳島県徳島市
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-26
    • 招待講演
  • [図書] バイオインフォマティクス入門2015

    • 著者名/発表者名
      日本バイオインフォマティクス学会編
    • 総ページ数
      173
    • 出版者
      慶應義塾大学出版会
  • [備考] 土方特任講師が生命医薬情報学連合2015年大会 ポスター賞を受賞

    • URL
      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/
  • [産業財産権] 耐熱性ミスマッチエンドヌクレアーゼの利用方法2015

    • 発明者名
      上森隆司, 石野良純, 2名, 白井 剛
    • 権利者名
      上森隆司, 石野良純, 2名, 白井 剛
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2015/075603
    • 出願年月日
      2015-09-09
    • 出願年
      2015
    • 外国

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公開日: 2017-01-06  

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