タンパク質相互作用解析と新規パスウェイ情報に基づく多因子疾患の感受性遺伝子の同定

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機能的に関連がある遺伝子は、生物種をまたがる保存の程度(系統プロファイル)が似ている傾向があることが知られている。前年度は、我々はDNAマイクロアレイから遺伝子間相互作用の推定を行った。しかし、DNAマイクロアレイの実験の精度はあまり高くない。そこで、本年度はより精度の高い系統プロファイルを用いて遺伝子間相互作用を推定し、多因子疾患に関係している遺伝子ネットワーク解明を目的として研究を行った。上記の目的のためには、まず系統プロファイルを作成する必要があった。系統プロファイルを作るためには、進化的に関連のある遺伝子クラスター(オーソログ・クラスター)を明らかにする必要があった。しかし、遺伝子(タンパク質)は進化的に保存された機能的なモジュールが組み合わさった構造をしているため、機能モジュールを複数もつようなタンパク質がある場合、このようなタンパク質を介して進化的に関連のないタンパク質が同じクラスターに分類されることがある。この場合、クラスタリングを行うときのタンパク質間の距離を、配列類似性ではなく、「配列類似性プロファイルの類似度」に変えると、この問題が回避できる。配列類似性プロファイルとは、配列類似性スコアのベクトルのことを指す。我々の研究室では、ゲノムが決定された生物の全タンパク質ペアについて配列類似性スコアをあらかじめ計算し、データベース化している。この利点を使い、上記の配列類似性プロファイルを用いて階層型クラスタリングを行い、オーソログ・クラスターを作成した。クラスタリングの精度は、機能モジュールの組合せが同じであるタンパク質が同じクラスターに分類されているかどうかにより判定した。また、先行研究で作成されたオーソログ・クラスターと比較した。結果、先行研究よりクラスタリングの精度が上昇していることが確認できた。