ホモロジーモデリングとアビニシオ法の統合による高精度タンパク質構造予測手法の開発

结合同源建模和阿比尼西奥方法开发高精度蛋白质结构预测方法

• 批准号: 15014207
• 负责人: 清水 謙多郎
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15014207/
• 关键词: タンパク質; 構造予測; ホモロジーモデリング; ab initio法; 統計ポテンシャル; フラグメントアセンブリ方式; 構造クラスタリング

今年度は、フラグメントアセンブリ方式によるab initio法の予測精度の改善と、ホモロジーモデリングとの統合化を行った。1.予測構造を評価する統計ポテンシャルについて、今年度新たに、二次構造パッキングのポテンシャルを導入することにより、βシートの予測精度を大幅に向上させることができた。類似配列をもたない。25個のタンパク質(残基数40〜135、α:7個,β:6個,α/β:12個)のうち、ネイティブ構造とのRMSDが6.5Å未満のものは14個であった。2.構造クラスタリング手法については、URMSを距離指標に用いることにより、従来のRMSDを距離指標とするクラスタリングに対して、25個のタンパク質のうち20個のタンパク質で、より精度の高い予測構造を得ることができた。3.構造既知のタンパク質をより有効に生かすために、フラグメントアセンブリ方式において、部分的な構造をあてはめるフラグメントの長さを可変にすることにより、フラグメントに合致するよい構造があれば、できるだけ広い部分をテンプレートとして利用できるようにした。フラグメントの長さを5残基から始めてスコアが最大になるように増加させていく手法は、従来の9残基固定のフラグメント長の方式に比べて、精度の高い予測を行うことできること、構造が既知で類似のタンパク質がある場合は、その構造をテンプレートとして利用する手段となることを確認した。4.構造予測システムが生成する多数のモデル構造のうち、構造が保存されている部分はネイティブの構造に近いという知見を得ており、そのことを利用して、構造が保存されている部分の構造特徴を制約条件として繰り返し予測を行う手法を開発した。この手法は、類似のタンパク質構造をテンプレートして予測する際にも利用することができる。

This year, the ab initio method is used to improve the accuracy and improve the accuracy of the system. 1. In order to improve the accuracy of the system, the statistics show that there is a significant increase in the accuracy of the system. This year, the new year, the second time, the accuracy is greatly improved. It is similar to the list of people who do not know what to do. A total of 25 samples (residual cardinal number 40,135, α: 7, β: 6, α

项目成果

野本 享: "Distributed shared arrays : Portable shared-memory programming interface for multiple computer systems"Proceedings of the 2004 Symposium on Applications & the Internet. 630-636 (2004)

Toru Nomoto：“分布式共享数组：多计算机系统的便携式共享内存编程接口”2004 年应用程序与互联网研讨会论文集 630-636 (2004)。

塚本弘毅: "SAM1 semiempirical calculations on the catalytic cycle of nitric oxide reductase from Fusarium oxysporum"Journal of Molecular Structure : THEOCHEM. 624. 309-322 (2003)

Hiroki Tsukamoto：“来自尖镰孢的一氧化氮还原酶的催化循环的 SAM1 半经验计算”分子结构杂志：THEOCHEM 624. 309-322 (2003)

金子 済: "Design and implementation of a parallel programming environment based on distributed shared arrays"Proceedings of the fifth International Symposium on High Performance Computing, Lecture Notes in Computer Science. LNCS2858. 402-411 (2003)

Susumu Kaneko：“基于分布式共享数组的并行编程环境的设计和实现”第五届国际高性能计算研讨会论文集，计算机科学讲义 402-411。

松本 一朗: "DNA microarray cluster analysis reveals tissue similarity and potential neuron-specific genes expressed in cranial sensory ganglia"Journal of Neuroscience Research. 74. 818-828 (2003)

Ichiro Matsumoto：“DNA 微阵列聚类分析揭示了颅感觉神经节中表达的组织相似性和潜在的神经元特异性基因”《神经科学研究杂志》74. 818-828 (2003)。

石田 貴士: "Development of an ab initio protein structure prediction system ABLE"Proceedings of the 14th International Conference on Genome Informatics (GIW 2003). 228-237 (2003)

Takashi Ishida：“从头开始蛋白质结构预测系统 ABLE 的开发”第 14 届国际基因组信息学会议论文集 (GIW 228-237 (2003))。