蛋白質モデリング・デザイニング評価システムの開発と応用

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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)構築されたシステムの応用・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。具体的には、[1]モデル・デザインされた構造を評価する理論体系を確立する。[2]それを基に、計算機で容易に評価できるプログラムを開発する。[3]作製したプログラムをより高性能なものにするために、検証を繰り返す。[4]完成した評価システムを用いて自ら具体的な実用例・応用例を提示する。ここで、「アミノ酸安定性スケール」は、系統的な物性実験データに基づいて、蛋白質の構造安定化に寄与する各アミノ酸の寄与を算出したものである(Takano &Yutani(2001)Protein Eng.14,525-528.)。そこで本年度は、「アミノ酸安定性スケール」や蛋白質立体構造の評価に適用するために、(1)それを基にした構造評価システムのプログラムの作製を行った。現在、細かい点の修正とゼロ点基準に関して検討中である。(2)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。現在、超好熱菌RNaseHIIの野生型と変異型を作製し、その安定性を測定している。