タンパク質立体構造に基づく分子機能部位の網羅的解析と細胞機能の理解への展開

基于蛋白质三维结构的分子功能位点综合分析与开发，了解细胞功能

基本信息

批准号：
22K12240
负责人：
西羽美
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

タンパク質が分子機能、および分子機能に基づく細胞機能を発揮するにあたっては、その機能部位の立体構造上の位置とその相対配置が重要だと考えられる。従来、立体構造上での機能部位の議論は構造情報の少なさから困難であったが、2021年にAlphaFold2による予測構造データベースAlphaFold Structural Databaseが公開されたことから、状況が大きく変化した。そこで本研究はこうした予測DBの構造網羅性を活用し、これまで不可能であった全タンパク質の分子機能部位の立体構造解析を行う。さらに、分子機能部位の相対配置とタンパク質の細胞機能との関連性、および進化の過程での機能獲得プロセスについて、立体構造の側面から解明することを目指す。研究計画に基づき、本年度は主に機能部位の部分構造データの取得に力点を置いた。特に計画当初はAlphaFoldDBが登場した直後であったが、当時と比べAlphaFoldの予測構造を用いた2次的な解析および2次データベースが充実してきているため、そうしたデータの活用を重視した。たとえば、AlphaFold2はタンパク質の構造のみを予測し結合する低分子構造を含まないが、これを補うデータベースとしてAlphaFillが登場している。複合体構造についても、ヒトに関しては網羅的に相互作用ネットワークおよび複合体を探索した例が発表されたため、これを利用することとした。

当蛋白质基于分子功能和分子功能表现出细胞功能时，认为功能位点的三维结构的位置及其相对排列很重要。通常，由于结构信息较低，由于三维结构引起的功能部分的讨论很困难，但是由于2021年Alphafold2释放了预测性结构数据库AlphaFold结构数据库，因此情况发生了很大变化。因此，这项研究利用了预测性DB的结构可理解性，并对所有不可能的蛋白质进行了三维结构分析。此外，目的是阐明分子功能位点的相对排列与蛋白质细胞功能之间的关系，以及在进化过程中获得功能的过程。根据研究计划，本财政年度，重点是获得功能部位的部分结构数据。特别是，尽管AlphafoldDB出现在计划的开头，但强调了此类数据的使用，因为与时间相比，使用Alphafold预测结构的次级分析和二级数据库得到了增强。例如，AlphaFold2不包含仅预测蛋白质结构并结合蛋白质结构的低分子结构，但是Alphafill已作为补充它的数据库出现。关于复杂的结构，我们决定将其用作综合的互动网络和复杂的探索人类。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Structural characteristics of coregulated phosphorylation sites

共调控磷酸化位点的结构特征

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tsuneoka Yousuke;Yoshihara Chihiro;Ohnishi Ryuko;Yoshida Sachine;Miyazawa Eri;Yamada Masanobu;Horiguchi Kazuhiko;Young W. Scott;Nishimori Katsuhiko;Kato Tadafumi;Kuroda Kumi O.;西　羽美
通讯作者：
西　羽美

AlphaFoldで探るタンパク質リン酸化部位の立体構造

使用 AlphaFold 探索蛋白质磷酸化位点的三维结构

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tsuneoka Yousuke;Yoshihara Chihiro;Ohnishi Ryuko;Yoshida Sachine;Miyazawa Eri;Yamada Masanobu;Horiguchi Kazuhiko;Young W. Scott;Nishimori Katsuhiko;Kato Tadafumi;Kuroda Kumi O.;西　羽美;西　羽美
通讯作者：
西　羽美