ホモロジーのないアミノ酸配列からのタンパク質構造・機能情報の抽出

从无同源性的氨基酸序列中提取蛋白质结构和功能信息

基本信息

批准号：
12024208
负责人：
美宅成樹
金额：
$ 1.34万
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 on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

この5年間に数10種類の生物ゲノムが解析され、各遺伝子のアノテーションが進められてきた。しかし、ゲノム解析から得られるアミノ酸配列は、既知配列とのホモロジーがなく、実験的な情報もない未知配列が少なくない。したがって、ゲノム時代のタンパク質構造・機能予測では、補足的な情報がほとんどないみなしご配列の解析が求められている。このような研究状況の変化に対応して、アミノ酸配列の情報処理に対する要求も当然変わってきている。それを簡単にまとめると、以下のとおりである。(1)すべてのタンパク質について均質の情報が得られることが望ましい。(2)分類を行う場合、得られた情報はできる限り高精度でなければならない。(3)ゲノム全体の生物的な特徴を知るには、各遺伝子の情報が得られる必要がある。私たちは上記の要求を満たす情報処理を目指して、タンパク質の構造形成のプロセスをほぼたどりながら予測を行うシステムを構築しつつある。モジュールの流れは次のようなものである。(1)膜タンパク質か水溶性タンパク質科の判別、(2)シグナルペプチドの予測、(3)膜タンパク質のトポロジー予測、(4)膜貫通ヘリックス配置予測。今までに1番目のモジュールはほぼ完成しており、99%の制度で膜タンパク質と水溶性タンパク質が判別でき、膜貫通ヘリックスも高精度のシステムができた。そして、多くの遺伝子の解析で標準的な解析ツールとなってきている。私達は、この解析ツールを用いて計算し、ゲノム比較を試みた。計算の結果、線虫ゲノムを除くと、膜タンパク質の割合が20〜25%とほぼ一定であるが、線虫のゲノムでは30〜35%であることが分かった。また、膜貫通ヘリックスの本数で分類してみると、生物種によって特徴的な分布が見出された。

在过去的五年中，已经分析了几十种不同种类的生物基因组，并进行了每个基因的注释。但是，从基因组分析获得的氨基酸序列与已知序列不是同源的，并且通常没有未知的序列，没有实验信息。因此，基因组时代的蛋白质结构和功能预测需要几乎没有补充信息来分析被认为的序列。为了应对研究情况的这种变化，氨基酸序列的信息处理的要求自然改变了。简要摘要如下：（1）希望获得所有蛋白质的均匀信息。（2）分类时，所获得的信息必须尽可能准确。（3）要了解整个基因组的生物学特征，必须获得有关每个基因的信息。为了处理满足上述要求的信息，我们正在建立一个系统，该系统通过几乎追踪蛋白质结构形成过程来进行预测。该模块的流量如下：（1）区分膜蛋白或水溶性蛋白的家族，（2）信号肽的预测，（3）膜蛋白拓扑的预测，以及（4）跨膜螺旋螺旋的预测。到目前为止，第一个模块几乎已经完成，其中99％的系统能够区分膜蛋白和水溶性蛋白，并且已经创建了跨膜螺旋的高度精确的系统。它也已成为许多基因分析的标准分析工具。我们尝试使用此分析工具来计算和比较基因组。计算表明，除非线虫基因组，膜蛋白的比例几乎为20-25％，但在线虫基因组中为30-35％。此外，当对跨膜螺旋的数量进行分类时，根据物种发现了独特的分布。