Prediction and validation of regulatory variants based on DNA/RNA-protein complex structures

基于 DNA/RNA-蛋白质复合物结构的调控变异的预测和验证

• 批准号: 22K12241
• 负责人: 城田 松之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12241/
• 关键词: タンパク質構造; ゲノムバリアント; 制御領域; 遺伝子発現; スプライシング

2022年度にはDNA・RNAとタンパク質が結合したPDBの構造およびAlphaFoldDBの予測構造を網羅的に収集し、タンパク質と塩基の相互作用に影響しうるゲノム変異を評価する予測手法を開発の基盤を構築した。まず、転写因子やDNA・RNA結合タンパク質とそれらが認識する塩基配列モチーフをSELEX、JASPAR、CIS-BP、ENCODEなどのデータベースから取得した。これらの遺伝子がコードするタンパク質をPDBにおいて検索し、DNA・RNAとの結合状態での立体構造を（ホモログを含めて）網羅的に収集し、結合しているDNA・RNA配列とモチーフを比較し、精度の高いデータセットを作成した。DNA・RNAとタンパク質との複合体構造に含まれる個々の塩基（対）について、タンパク質原子とのコンタクトや水素結合を網羅的に評価し、塩基変異が起こった時にタンパク質構造と衝突や水素結合の消失等の不安定化がおこりうる塩基を同定し、塩基配列モチーフにおいてDNA・RNA-タンパク質相互作用を障害しうる塩基変異を推定するためのデータを構築した。DNA・RNA結合タンパク質には構造解析がまだされていないものも多くあるため、これらについては、AlphaFoldDBの予測構造を用いることを検討している。AlphaFoldDBは単一サブユニットのタンパク質の状態で構造予測を行っているため、DNA・RNAとの結合構造をモデリングする必要があり、ロイシンジッパーやZincフィンガーについては既知のDNA結合構造モチーフを鋳型としてDNA結合構造の作成を試み、これらの結合構造についてもゲノム変異をタンパク質に結合した塩基と関連付け、変異の効果予測を行う。

2022 DNA and RNA combination of PDB and predicted structure of AlphaFoldDB The collection of the net, the interaction of the material and the basis of the net, the influence of the interaction, the evaluation of the difference, the prediction method, the foundation of the foundation, and the construction of it.まず、転书factorやDNA・RNA Combined タンパク性とそれらがKnowledge する婩组arrayモチーフをS ELEX, JASPAR, CIS-BP, and ENCODE are available.これらの缝子がコードするタンパク性をPDBにおいて検SOし、DNA・RNAとのcombination stateでの三级片を（ホモログをContaining めて) The collection of the collection, the combination of the DNA and RNA alignment and the comparison, and the precision of the high-precision creation. The structure of the complex of DNA・RNA DNA consists of three bases (対), one base and one base. The material structure of the material atom, the water element combined with the net, the material structure of the material, the material structure of the material Conflict, destabilization such as disappearance of hydrogen bond, etc. NA・RNA-DNA interaction is a barrier and is presumed to be constructed based on the differences in the bases. Analysis of the structure of DNA and RNA binding materialsこれらについては、AlphaFoldDB's predicted structure いることを検 Discussion している. AlphaFoldDB's structure and prediction of the state of the material, The binding structure of DNA and RNAーについてはKnown DNA binding structure モチーフを鋳 type としてDNA binding structure をtestみ、これらのCombining the structure of the structure and the relationship between it and the effect of the difference is expected.

项目成果

A novel variant in the transmembrane 4 domain of ANO3 identified in a two-year-old girl with developmental delay and tremor

在一名患有发育迟缓和震颤的两岁女孩中发现了 ANO3 跨膜 4 结构域的新变异

• DOI: 10.1038/s10038-022-01082-5
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Human Genetics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Aihara Yu;Shirota Matsuyuki;Kikuchi Atsuo;Katata Yu;Abe Yu;Niihori Tetsuya;Funayama Ryo;Nakayama Keiko;Aoki Yoko;Kure Shigeo
• 通讯作者: Kure Shigeo

Current status of the availability of three-dimensional structures for interpretation of missense variants in human genome

用于解释人类基因组错义变异的三维结构可用性的现状

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakano Tomohiro;Sasahara Yoji;Kikuchi Atsuo;Moriya Kunihiko;Niizuma Hidetaka;Niihori Tetsuya;Shirota Matsuyuki;Funayama Ryo;Nakayama Keiko;Aoki Yoko;Kure Shigeo;Matsuyuki Shirota
• 通讯作者: Matsuyuki Shirota