疾患関連タンパク質における機能決定アミノ酸残基の予測

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本研究では、バイオインフォマティクス手法を用いて、タンパク質中で機能発現に重要な役割を果たすアミノ酸残基(以下、「機能部位」と呼ぶ)とその役割を同定することを目指している。前年度は、タンパク質ドメインを機能分類したスーパーファミリーについての大規模データセットを構築した。本年度の研究実施計画として、1)このデータセットを用いた解析による、スーパーファミリー中でのアミノ酸配列および立体構造上の特徴と既知の機能部位との比較および、2)疾患関連タンパク質上の機能決定アミノ酸残基とその役割の解明、を掲げた。まず項目1については、今回の解析により、多くのタンパク質スーパーファミリー内で、立体構造上の多様な場所が機能部位として利用されていることを見いだした。これは、特定のタンパク質の立体構造については特定の場所にのみ機能部位が存在する、という一般に通用している概念に修正を促し、タンパク質機能部位の進化についての新たな知見を与えるものである。この結果は、前年度来の研究成果と合わせて、論文として発表した(Dessailly et al., 2013)。また、項目2については、核酸によって引き起こされる自然免疫に関わる重要なタンパク質であるSTINGに注目した解析を実行した。STINGタンパク質に、抗がん剤である5,6-ジメチルキサンテノン-4-酢酸(DMXAA)が直接作用を及ぼす可能性を検証するために、ドッキングと機能部位の解析を行なった。この結果は、共同研究者による一連の実験結果を解釈し、DMXAAによるシグナル伝達に関する新たな仮説を生み出すことに貢献した(Tang et al., 2013)。