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。

In the year 2022, the combination of the DNA and RNA data sets created by the PDB and the interaction between the users and the users of the network has a significant impact on the implementation of the basic information system. The combination of DNA and writing factors such as SELEX, JASPAR, CIS-BP, ENCODE, and so on, can be used to obtain information. Do you want to know that you need to know that you can use PDB data sets, DNA RNA tools to create a collection of users in a network that is based on the status of DNA RNA, and to make sure that you have high precision and precision. The complex of DNA and RNA has been created to contain two basic genes, the combination of water and water in the network and the disappearance of the combination of water and water in the network, and the stability of the complex has disappeared. The interaction between DNA and RNA is due to the presumption that the interaction is harmful to each other. The combination of DNA and RNA is used to analyze the information in the system. The information is different, the information is different, and the AlphaFoldDB is used to make the information. In the first step of the AlphaFoldDB, we know that the combination of the DNA and the DNA is necessary to make the necessary information, and the combination of the DNA and the DNA is used to make the necessary information, the results show that the combination of the DNA and the combination of the DNA is necessary to make the necessary information, the results show that the combination of the DNA makes the system. The combination of the information system makes it possible to make a decision on the basis of the information system, and to make sure that the result is correct.

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