実験データに基づく蛋白質立体構造評価システム

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本研究は、最近研究代表者が中心となり系統的な蛋白質構造物性に関する実験データを基に世界に先駆けて初めて体系化に成功した、「アミノ酸安定性スケール」を用いて、遺伝情報からモデリングされた蛋白質構造、及び、遺伝子の機能改良・改変においてデザインされた蛋白質構造に関して、(1)それらを総合的に評価するシステムの構築、(2)構築されたシステムの実験的検証、(3)構築されたジステムの応用・実用化を行い今後のゲノム情報科学の発展に応えようとするものである。本プログラムの作製にあたり、「ASA計算、Cavity計集水素結合検出、水分子検出を行うソフトの開発が必要である。さらにそれらの開発したソフトと、二次構造傾向性の値側鎖エントロピーの値を加えまとめたプログラムを作製することが必要となっている。本研究で、ASA計算:既存のプログラム転用、CaVity計算:プログラム開発済、水素結合検出:プログラム作製済、水分子検出:プログラム作製済、二次構造傾向性の値:文献値利用、側鎖エントロピーの値:文献値利用となっており、個別のソフトは完成した。個々のソフトを用いることで、これまで手計算で行っていた本システム計算が簡便なものとなった。今後はこれらをまとめたプ白グラムの作製を行う必要がある。また、構造評価プログラムの検証を行うため、超好熱菌由来の安定な蛋白質の安定性実験を進めた。超好熱菌RNaseHIIの野生型と疎水性残基の変異型を作製し、その安定性を測定した。その結果、全ての変異体の安定性が減少していることがわかった。この減少の原因を本システムを用いて検証した結果、変異により作製されたCavity量の大きさに依存することがわかった。