膜タンパク質立体構造予測システム(MAKU)の開発とWWWへの公開

开发膜蛋白3D结构预测系统（MAKU）并在WWW上发表

• 批准号: 08558077
• 负责人: 美宅 成樹
• 金额: $ 6.53万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08558077/
• 关键词: 膜タンパク質; 膜タンパク質判別; 膜貫通ヘリックス; 極性相互作用; 疎水性相互作用; 物理化学的予測; インターネットサービス; 立体構造予測; バイオインフォマティクス; ヒトゲノム計画; プロテオーム解析; アミノ酸配列情報大量解析; 二次構造予測; インターネット; ホームページ; アミノ酸配列; データベース

大腸菌では約4000の遺伝子でできており、ヒトの場合は数万ないし10万の遺伝子でできている。それぞれの遺伝子はタンパク質をコードしており、それぞれのタンパク質は機能を持った分子機械となっている。そして、各タンパク質は固有の構造を持っており、それによって多様な機能を発揮している。そこで研究では全体の約1/4に相当する膜タンパク質を対象として膜タンパク質の判別と構造を予測する方法を開発した。膜タンパク質の判別の問題では、3つのパラメータ(ヘリックス領域の平均疎水性値、平均両親媒性値、タンパク質全体の大きさ)を用いると、高精度の判別が可能だということが示された。約500個の構造の分かったタンパク質を用いて判別制度を調べた結果、膜タンパク質の判別では99%、膜貫通ヘリックスの判別では96%の精度が得られた。7本の膜貫通ヘリックスを持つ膜タンパク質における膜貫通ヘリックス配置問題においては、極性の側面ができるだけ向き合うように配置することによってユニークな配置をするという極性ジグソーパズルの考え方を基本とした。任意の構造を生成できるようにするために、三角格子モデルをテンプレートとした。これによって、膜貫通ヘリックスの配置、方向、傾きなどがエネルギー最小構造として決定できる。実験的に構造が分かっているバクテリオロドプシンに対してこの方法を適用したところ、非常に良く似た構造が予測された。本研究では、膜タンパク質における様々な構造の特徴にはそれぞれを特徴づける相互作用があって、それを適切に取り込めば構造予測が可能であるということを示している。

About 4000 の coliform で は heritage 伝 son で で き て お り, ヒ ト の occasions は tens of thousands of な い し 100000 の heritage 伝 son で で き て い る. そ れ ぞ れ の posthumous son 伝 は タ ン パ ク qualitative を コ ー ド し て お り, そ れ ぞ れ の タ ン パ ク qualitative は function を hold っ た molecular mechanical と な っ て い る. そ し て, various タ ン パ ク qualitative は inherent の tectonic を hold っ て お り, そ れ に よ っ て many others な function を 発 swing し て い る. そ こ で research で は all about 1/4 に の quite す る membrane タ ン パ ク qualitative を like と seaborne し て membrane タ ン パ を ク qualitative discriminant と の structure can be す る method を open 発 し た. Membrane タ ン パ ク qualitative discriminant の の problem で は, 3 つ の パ ラ メ ー タ (ヘ リ ッ ク の ス field on average 疎 water-based numerical, average struck close on pollination numerical, タ ン パ ク mass all the big の き さ) を with い る と, high precision の discriminant が may だ と い う こ と が shown さ れ た. About 500 の tectonic の points か っ た タ ン パ ク qualitative を with い て discriminant を modulation べ た results, membrane タ ン パ ク qualitative discriminant で の は 99%, transmembrane ヘ リ ッ ク ス の discriminant で は 96% の precision が have ら れ た. 7 this の transmembrane ヘ リ ッ ク ス を hold つ membrane タ ン パ ク qualitative に お け る transmembrane ヘ リ ッ ク ス configuration problems に お い て は, polarity の side が で き る だ け to き う よ う に configuration す る こ と に よ っ て ユ ニ ー ク な configuration を す る と い う polarity ジ グ ソ ー パ ズ ル の え test basic と を し た. Any <s:1> construction を generates で るようにするために るようにするために, triangular lattice モデ をテ をテ プレ プレ トと トと た た. こ れ に よ っ て, transmembrane ヘ リ ッ ク ス の configuration, direction and tilting き な ど が エ ネ ル ギ ー minimum structure と し て decided で き る. Be 験 に tectonic が points か っ て い る バ ク テ リ オ ロ ド プ シ ン に し seaborne て こ の way を applicable し た と こ ろ, very good に く が た structure can be さ れ た. This study で は, membrane タ ン パ ク qualitative に お け る others 々 な tectonic の 徴 に は そ れ ぞ れ を, 徴 づ け る interaction が あ っ て, そ れ を appropriate に take り 込 め ば structure may be が で あ る と い う こ と を shown し て い る.

项目成果

Akinori Etoh: "Ultrasonic Absorption Anomaly of Brain Tissue" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 2874-2879 (1994)

Akinori Etoh：“脑组织的超声波吸收异常”日本应用物理学杂志。

Akinori Etoh: "Anomalous Ultrasonic Absorption of Liposome Suspensions in the Liquid Crystal Phase" Japanese Journal of Applied Physics. (印刷中).

Akinori Etoh：“液晶相脂质体悬浮液的异常超声吸收”日本应用物理学杂志（正在出版）。

美宅成樹(訳): "James Purdy(著),等角放射線治療のためのX線照射装置" パリティ. 10. 95-96 (1995)

Shigeki Miyake（译者）：“James Purdy（作者），适形放射治疗的 X 射线照射装置”Parity。10. 95-96 (1995)

Masayuki Masuko,Shinya Toyoda,Makiko Suwa,Shigeki Mitaku, Akira Shimazu and Hiroyuki Ohtani: "“Optimal Configuration of Pyrene Excimer Induced by the Excimerforming Two-Probe Nucleic Acid Hybridization Method"" Nucleic Acids Symposium Series. 37. 83-84 (1

Masayuki Masuko、Shinya Toyoda、Makiko Suwa、Shigeki Mitaku、Akira Shimazu 和 Hiroyuki Ohtani：““准分子形成双探针核酸杂交方法诱导的芘准分子的优化构型””核酸研讨会系列。37. 83-84 (1

美宅成樹(日本物理学会誌編集委員会): "自然の複雑さと階層構造" 日本物理学会誌. 50. 253-254 (1995)

Shigeki Miyake（日本物理学会期刊编辑委员会）：《自然的复杂性和层次结构》日本物理学会期刊 50. 253-254 (1995)。