疾患関連タンパク質における機能決定アミノ酸残基の予測

预测疾病相关蛋白质中决定功能的氨基酸残基

基本信息

批准号：
11F01210
负责人：
水口賢司
金额：
$ 0.51万
依托单位：
独立行政法人医薬基盤研究所
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、バイオインフォマティクス手法を用いて、タンパク質中で機能発現に重要な役割を果たすアミノ酸残基(以下、「機能部位」と呼ぶ)とその役割を同定することを目指している。前年度は、タンパク質ドメインを機能分類したスーパーファミリーについての大規模データセットを構築した。本年度の研究実施計画として、1)このデータセットを用いた解析による、スーパーファミリー中でのアミノ酸配列および立体構造上の特徴と既知の機能部位との比較および、2)疾患関連タンパク質上の機能決定アミノ酸残基とその役割の解明、を掲げた。まず項目1については、今回の解析により、多くのタンパク質スーパーファミリー内で、立体構造上の多様な場所が機能部位として利用されていることを見いだした。これは、特定のタンパク質の立体構造については特定の場所にのみ機能部位が存在する、という一般に通用している概念に修正を促し、タンパク質機能部位の進化についての新たな知見を与えるものである。この結果は、前年度来の研究成果と合わせて、論文として発表した(Dessailly et al., 2013)。また、項目2については、核酸によって引き起こされる自然免疫に関わる重要なタンパク質であるSTINGに注目した解析を実行した。STINGタンパク質に、抗がん剤である5,6-ジメチルキサンテノン-4-酢酸(DMXAA)が直接作用を及ぼす可能性を検証するために、ドッキングと機能部位の解析を行なった。この結果は、共同研究者による一連の実験結果を解釈し、DMXAAによるシグナル伝達に関する新たな仮説を生み出すことに貢献した(Tang et al., 2013)。

在本研究中，我们旨在利用生物信息学方法来鉴定在蛋白质功能表达中起重要作用的氨基酸残基（以下简称“功能位点”）及其作用。去年，我们构建了一个关于超家族的大规模数据集，对蛋白质结构域进行功能分类。今年的研究实施计划包括：1）通过使用该数据集进行分析，比较超家族中的氨基酸序列和3D结构特征，以及2）确定与疾病相关的蛋白质的功能。酸残基及其作用。首先，关于第1项，通过分析，我们发现多种三级结构在许多蛋白质超家族中被用作功能位点。这表明对功能位点仅存在于特定蛋白质三维结构中的特定位置这一普遍接受的概念进行了修正，并提供了有关蛋白质功能位点进化的新知识。这些结果与前一年的研究结果一起发表在一篇论文中（Dessailly 等人，2013 年）。关于第2项，我们以STING为中心进行了分析，STING是与核酸引起的先天免疫相关的重要蛋白质。为了验证抗癌药物5,6-二甲基呫吨酮-4-乙酸（DMXAA）对STING蛋白有直接作用的可能性，我们进行了对接和功能位点分析。这一结果有助于解释我们的合作者的一系列实验结果，并产生关于 DMXAA 信号转导的新假设（Tang 等人，2013）。