Development of Theoretical Science Basis for Predicting Structural and Functional Changes Induced by RNA Modifications

预测 RNA 修饰引起的结构和功能变化的理论科学基础的发展

• 批准号: 22H03686
• 负责人: 小関 準
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03686/
• 关键词: RNA修飾; 構造変化; 機能変化; 理論科学; 位相幾何学

生体内分子の『構造と機能』の間には非常に強い相関があるため、生体分子に修飾基が入ることで、自身の構造変化や結合分子との相互作用変化が誘導され、生体内機能が変化する可能性が報告されている。本年度は、位相幾何学を応用した構造解析手法の一つであるパーシステントホモロジーを用いて、分子修飾の有無のような小さな構造変化がもたらす分子間相互作用変化を介した大きな構造変化を抽出するためのプラットフォームを確立することができた。さらに、この大きな構造変化を構造全体に伝搬する水素結合変化も抽出することができた。この構造変化抽出手法プラットフォームの完成は、本研究の目的であるRNA修飾がもたらす分子間相互作用やタンパク質結合の違いを明らかにするための大きな１ステップが構築できたと考えている。現在、van der Waals相互作用を自動抽出し、その強弱を判定するための技術基盤の構築を進めており、その技術を完成させることができれば、分子間相互作用の強弱の変化も定性的に議論することを可能にすることができる。並行して研究協力者である藤田医科大学の常陸助教のタンパク質修飾の有無による表現型の違いを理論科学的に説明できるのかどうかを、作成した構造変化解析プラットフォームを用いて検証したところ、実験結果をサポートすることができる有効な構造変化を提唱していることが分かった。さらに、このタンパク質修飾と同様の効果を示すアミノ酸置換も理論科学的に検証することも可能であることが示された。

Born in vivo molecular の と function "structure" between の に は very strong に い phase masato が あ る た め, born body molecules に modification が into る こ と で, own の structure - や combined with molecular と の interaction - the が induced さ れ, born in vivo functional が variations change す る possibility が report さ れ て い る. は this year, phase geometry を 応 with し た structure parsing technique の a つ で あ る パ ー シ ス テ ン ト ホ モ ロ ジ ー を with い て, molecular modification の presence of の よ う な small さ な structure - the が も た ら す intermolecular interaction - the を interface し た big き な structure - the を spare す る た め の プ ラ ッ ト フ ォ ー ム を establish す る こ と が で き た. The large さらに な structure changes を structure as a whole に伝 move する water combination changes <s:1> extract する する とがで た た た た た た. こ の structure - the extraction technique プ ラ ッ ト フ ォ ー ム の は, this research purpose の で あ る RNA modified が も た ら す intermolecular interactions や タ ン パ ク qualitative combined の violations い を Ming ら か に す る た め の big き な 1 ス テ ッ プ が build で き た と exam え て い る. Now, van der Waals interaction を automatic extraction し, そ の strength を determine す る た め の technology base plate の build を into め て お り, そ を の technique さ せ る こ と が で き れ ば, intermolecular interaction の strength の talk - turn も qualitative に す る こ と を may に す る こ と が で き る. Parallel し て research together で あ る の fujita medical university often ta lu の タ ン パ ク qualitative modified の presence of に よ る phenotype の violations い を theoretical science に illustrates で き る の か ど う か を, consummate し た structure - resolving analysis プ ラ ッ ト フ ォ ー ム を with い て 検 card し た と こ ろ, be 験 results を サ ポ ー ト す る こ と が で き る have sharper な を mention sing し structure variations Youdaoplaceholder0 て る る とが とが て った. さ ら に, こ の タ ン パ ク qualitative modified と with others の unseen fruit を shown す ア ミ ノ acid replacement も theory scientific に 検 card す る こ と も may で あ る こ と が shown さ れ た.

项目成果

アミノ酸変異による抗ウイルス薬の薬剤耐性要因解析

基于氨基酸突变的抗病毒药物耐药因素分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 小関 準;林 周斗;小嶋 泰弘;廣瀨 遥香;岩見 真吾;福原 崇介;島村 徹平
• 通讯作者: 島村 徹平

Theoretical Computational Analysis Predicts Interaction Changes Due to Differences of a Single Molecule in DNA

• DOI: 10.3390/app13010510
• 发表时间: 2023-01-01
• 期刊: APPLIED SCIENCES-BASEL
• 影响因子: 2.7
• 作者: Koseki，Jun;Hirose，Haruka;Shimamura，Teppei
• 通讯作者: Shimamura，Teppei