トポロジー類似性にもとづく膜貫通タンパク質機能の分類・予測

文献から実験で決定された膜貫通(TM)トポロジーデータを抽出し、データベース(TMPDB)を構築した。TMPDBは現在、302エントリー(真核生物:114,原核生物:188)で構成されている(http://bioinfo.si.hirosaki-u.ac.jp/〜TMPDB)。このデータセットを基に、従来のTMトポロジー予測方の精度を10%以上も上回るコンセンサスTMトポロジー予測法(ConPred all)を開発した。さらに、予測が成立する配列数を抑える(20〜30%程度)ことによって、ほぼ100%の予測精度を実現させるもう一つのコンセンサス予測方(ConPred_elite)の開発も行った。これらを統合することによって、コンセンサスTMトポロジー予測システム(ConPred II)を構築し、インターネット上でのサービス公開を行っている(http://bioinfo.si.hirosaki-u.ac.jp/〜ConPred2)。また、(1)独自に開発したシグナルペプチド予測法DetecSigによるシグナルペプチドの検出と除去、(2)SOSUIによるTMタンパク質配列の判別予測、(3)ConPred allによるTMトポロジー予測、というトポロジー予測を高精度に行うステップを確立した。これを配列解読済みの原核ゲノム87種、真核ゲノム12種に対して適用し、高精度なTMトポロジー情報を大量に獲得した。これらのデータを詳細に解析し、プロテオーム中のTMタンパク質の割合、シグナルペプチド付きタンパク質の割合、TMセグメント本数分布などを明らかにした。また、対応するループ領域の長さの比較によって求められる「TMトポロジー類似度」に基づくクラスタリングを行い、TMタンパク質の機能・構造の網羅的分類・同定を行う方法の開発を行った。これによって、配列類似性のみでは24%に過ぎなかった機能の分類・同定率を60%にまで向上させることができた。

文献から実験で決定された膜貫通(TM)トポロジーデータを抽出し、データベース(TMPDB)を構築した。TMPDBは現在、302エントリー(真核生物:114,原核生物:188)で構成されている(http://bioinfo.si.hirosaki-u.ac.jp/〜TMPDB)。このデータセットを基に、従来のTMトポロジー予測方の精度を10%以上も上回るコンセンサスTMトポロジー予測法(ConPred all)を開発した。さらに、予測が成立する配列数を抑える(20〜30%程度)ことによって、ほぼ100%の予測精度を実現させるもう一つのコンセンサス予測方(ConPred_elite)の開発も行った。これらを統合することによって、コンセンサスTMトポロジー予測システム(ConPred II)を構築し、インターネット上でのサービス公開を行っている(http://bioinfo.si.hirosaki-u.ac.jp/〜ConPred2)。また、(1)独自に開発したシグナルペプチド予測法DetecSigによるシグナルペプチドの検出と除去、(2)SOSUIによるTMタンパク質配列の判別予測、(3)ConPred allによるTMトポロジー予測、というトポロジー予測を高精度に行うステップを確立した。これを配列解読済みの原核ゲノム87種、真核ゲノム12種に対して適用し、高精度なTMトポロジー情報を大量に獲得した。これらのデータを詳細に解析し、プロテオーム中のTMタンパク質の割合、シグナルペプチド付きタンパク質の割合、TMセグメント本数分布などを明らかにした。また、対応するループ領域の長さの比較によって求められる「TMトポロジー類似度」に基づくクラスタリングを行い、TMタンパク質の機能・構造の網羅的分類・同定を行う方法の開発を行った。これによって、配列類似性のみでは24%に過ぎなかった機能の分類・同定率を60%にまで向上させることができた。