タンパク-タンパク相互作用面の構造インフォマティクス

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タンパク質の配列データベースUniProt 2.3(全14万エントリー)より、会合状態に関する注釈があり、かつ立体構造が判明しているエントリ2380個を抜き出し,「配列の85%が1つのドメインでカバーされている」「構造が不明な部分は最大40残基以下」の二つを用いて818個の「単一ドメインから成るホモ多量体」を得た。これらがとりうる会合状態と構造の関係を要領で調べた。まず「あるfoldに属するタンパク質が取る会合状態の集合」を「そのfoldで取り得る会合状態」と考えることにする。たとえば、あるfoldに二量体、四量体、八量体をとるタンパク質が属する場合、「そのfoldならば二、四、八量体を取り得る」と捉える事が出来る。逆に、大量のタンパク質があるfoldに所属していたとしても、それらのタンパク質が全て二量体であった場合、そのfoldで取り得るのは二量体のみ、ということになる。これにより、「取り得る会合状態が複数あるfold」を選び出したところ、その数は69であった。これら69のfoldそれぞれにつき、所属するタンパク質がさらに下位の分類(superfamily、family、domain)ではどのように分布しているか、階層構造をチェックした。その結果、53のfoldで、「そのfoldに所属するタンパク質は全て同一のsuperfamilyに属する」ことが明らかになった。これは同一foldに属するタンパク質の会合状態の違いが、「superfamilyの違い」よりも、それ以下(familyやdomain、species)の違いによって引き起こされている事を示唆している。また、特に会合状態の違いは「familyが異なるタンパク質同士」や「domainが異なるタンパク質同士」に良く見られることも分かった。現在、各階層でどのような構造的・配列的差異があるかをより詳細に知るため、「同じdomainに属するタンパク質(=speciesが異なるタンパク質)」間での「会合状態別の相互作用面の構造・配列上の位置」及び「会合状態が同じ/異なるタンパク質を重ね合わせた時のCα間距離と相互作用面の関係」について調査を行っている。