JP2004272867A - 蛋白質の二次構造安定化デザインソフトウエア - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の技術では、立体構造安定化蛋白質を作製するためには、試行錯誤的に取り組むため莫大な時間とコストがかかっていた。
【解決手段】このソフトの使用により、蛋白質を構成する二次構造の不安定領域の検索と、二次構造を安定化するアミノ酸残基の提示が可能となった。よって、立体構造安定化蛋白質の作製にかかる時間とコストの大幅な削減が可能となる。
【選択図】図１
【解決手段】このソフトの使用により、蛋白質を構成する二次構造の不安定領域の検索と、二次構造を安定化するアミノ酸残基の提示が可能となった。よって、立体構造安定化蛋白質の作製にかかる時間とコストの大幅な削減が可能となる。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有用な機能をもつ蛋白質を遺伝子工学で開発する際、部位特異的変異を行うためのアミノ酸配列の設計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術では、蛋白質の立体構造の安定化を目的としてアミノ酸配列の変異導入部位を決定する際、任意にアミノ酸配列を置き換えた変異蛋白質を実際に作製し、蛋白質の立体構造や機能活性を評価した後に変異導入の是非を問う場合がほとんどであり、試行錯誤的に取り組むことが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の従来技術によれば、構造安定化蛋白質を作製する場合、試行錯誤的に取り組むため、莫大な時間とコストがかかっているのが実情であった。
そこで、この発明は、蛋白質を構成する二次構造が不安定化するアミノ酸配列を的確に検索するとともに、二次構造が安定化するアミノ酸残基として変異導入部位の決定を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１の発明は、構造安定化蛋白質を開発する際に、その蛋白質を構成する二次構造のアミノ酸配列をデザインすることを特徴とするソフトウエアである。
また、請求項２の発明は、構造安定化蛋白質を開発する際に、その蛋白質を構成する二次構造のアミノ酸配列の不安定領域を的確に検索するとともに、二次構造を安定化するアミノ酸残基を決定することを特徴とするソフトウエアである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を、図１に示す。ａでは、構造安定化したい蛋白質のアミノ酸配列を入力する。すでに蛋白質の立体構造が明らかな場合、あるいは二次構造領域が確定している場合は、補足情報としてｂのソフトウエアに入力する。
【０００６】
二次構造であるα−ヘリックス構造およびβ−シート構造の両末端領域のうち、不安定領域と推測される配列を入力した配列の全アミノ酸残基について、二次構造安定度を数値化してスコア表示する。同時に、アミノ酸配列の残基毎に、他の１９種類のアミノ酸に置換した場合についても、スコア表示する。こので、スコアが特に低いマイナス表示されているアミノ酸残基が二次構造を不安定にすると考えられる。
【０００７】
したがって、二次構造を不安定にしている箇所について、他の１９種類のアミノ酸残基の中から、スコアの高いアミノ酸残基が部位特異的変異の候補として複数のアミノ酸残基があげられ、この選択方法によってｃの置換するアミノ酸残基が任意に決定でき、このデータに従って、ｄの構造安定化蛋白質の作製が可能となる。
【０００８】
「実施形態の効果」
この実施形態によれば、蛋白質のアミノ酸配列を入力すると、その二次構造の不安定領域としてのアミノ酸配列を的確に検索するとともに、二次構造を安定化するアミノ酸残基を提示するため、構造安定化蛋白質の開発に要する時間とコストが大幅に削減できる。
【０００９】
「他の実施形態」
この技術は、多くの機能性蛋白質、すなわち生体触媒の設計に応用され、蛋白質が利用されている化学、食品、医薬、農業などさまざまな分野の発展に貢献できる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、構造安定化蛋白質を作製するために、その蛋白質のアミノ酸配列を入力すれば、その二次構造の不安定領域を的確に検索するとともに、二次構造を安定化するアミノ酸残基を明記するため、実際に変異蛋白質の作製に費やす時間とコストの削減が可能となる。それにより、この技術は多くの生体触媒の設計に応用され、蛋白質が利用されている化学、食品、医薬、農業などさまざまな分野の発展に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示したフローチャートである。
【符号の説明】
ａ ターゲット蛋白質のアミノ酸配列 ｂ ソフトウエア
ｃ 個々のアミノ酸残基のスコア ｄ 選択して決定した配列
ｅ ｄのデータを基に作成した蛋白質
【発明の属する技術分野】
この発明は、有用な機能をもつ蛋白質を遺伝子工学で開発する際、部位特異的変異を行うためのアミノ酸配列の設計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術では、蛋白質の立体構造の安定化を目的としてアミノ酸配列の変異導入部位を決定する際、任意にアミノ酸配列を置き換えた変異蛋白質を実際に作製し、蛋白質の立体構造や機能活性を評価した後に変異導入の是非を問う場合がほとんどであり、試行錯誤的に取り組むことが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の従来技術によれば、構造安定化蛋白質を作製する場合、試行錯誤的に取り組むため、莫大な時間とコストがかかっているのが実情であった。
そこで、この発明は、蛋白質を構成する二次構造が不安定化するアミノ酸配列を的確に検索するとともに、二次構造が安定化するアミノ酸残基として変異導入部位の決定を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１の発明は、構造安定化蛋白質を開発する際に、その蛋白質を構成する二次構造のアミノ酸配列をデザインすることを特徴とするソフトウエアである。
また、請求項２の発明は、構造安定化蛋白質を開発する際に、その蛋白質を構成する二次構造のアミノ酸配列の不安定領域を的確に検索するとともに、二次構造を安定化するアミノ酸残基を決定することを特徴とするソフトウエアである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を、図１に示す。ａでは、構造安定化したい蛋白質のアミノ酸配列を入力する。すでに蛋白質の立体構造が明らかな場合、あるいは二次構造領域が確定している場合は、補足情報としてｂのソフトウエアに入力する。
【０００６】
二次構造であるα−ヘリックス構造およびβ−シート構造の両末端領域のうち、不安定領域と推測される配列を入力した配列の全アミノ酸残基について、二次構造安定度を数値化してスコア表示する。同時に、アミノ酸配列の残基毎に、他の１９種類のアミノ酸に置換した場合についても、スコア表示する。こので、スコアが特に低いマイナス表示されているアミノ酸残基が二次構造を不安定にすると考えられる。
【０００７】
したがって、二次構造を不安定にしている箇所について、他の１９種類のアミノ酸残基の中から、スコアの高いアミノ酸残基が部位特異的変異の候補として複数のアミノ酸残基があげられ、この選択方法によってｃの置換するアミノ酸残基が任意に決定でき、このデータに従って、ｄの構造安定化蛋白質の作製が可能となる。
【０００８】
「実施形態の効果」
この実施形態によれば、蛋白質のアミノ酸配列を入力すると、その二次構造の不安定領域としてのアミノ酸配列を的確に検索するとともに、二次構造を安定化するアミノ酸残基を提示するため、構造安定化蛋白質の開発に要する時間とコストが大幅に削減できる。
【０００９】
「他の実施形態」
この技術は、多くの機能性蛋白質、すなわち生体触媒の設計に応用され、蛋白質が利用されている化学、食品、医薬、農業などさまざまな分野の発展に貢献できる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、構造安定化蛋白質を作製するために、その蛋白質のアミノ酸配列を入力すれば、その二次構造の不安定領域を的確に検索するとともに、二次構造を安定化するアミノ酸残基を明記するため、実際に変異蛋白質の作製に費やす時間とコストの削減が可能となる。それにより、この技術は多くの生体触媒の設計に応用され、蛋白質が利用されている化学、食品、医薬、農業などさまざまな分野の発展に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示したフローチャートである。
【符号の説明】
ａ ターゲット蛋白質のアミノ酸配列 ｂ ソフトウエア
ｃ 個々のアミノ酸残基のスコア ｄ 選択して決定した配列
ｅ ｄのデータを基に作成した蛋白質
Claims (3)
- 蛋白質の立体構造の安定化を図るために、その蛋白質の安定二次構造のデザインをアミノ酸配列から行うことを特徴とするソフトウエア。
- 構造安定化蛋白質を開発する際に、その蛋白質を構成する二次構造上の不安定領域をアミノ酸配列から的確に検索するとともに、不安定化の原因となっているアミノ酸残基を安定にするためのアミノ酸残基として決定することを特徴とする請求項１記載のソフトウエア。
- 構造安定化蛋白質を開発する際に、ターゲットとなる蛋白質を構成する二次構造に着目し、α−ヘリックス構造およびβ−ストランド構造の、それぞれの境界領域において、二次構造が不安定化するアミノ酸配列を検索する。また、不安定化の原因となっているアミノ酸残基を、他の１９種類のアミノ酸残基に置換した場合のそれぞれの二次構造安定化スコアが明記され、その中で特に二次構造を安定化するに相応しいアミノ酸残基を選定することを特徴とする請求項１記載のソフトウエア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003114993A JP2004272867A (ja) | 2003-03-10 | 2003-03-10 | 蛋白質の二次構造安定化デザインソフトウエア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003114993A JP2004272867A (ja) | 2003-03-10 | 2003-03-10 | 蛋白質の二次構造安定化デザインソフトウエア |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004272867A true JP2004272867A (ja) | 2004-09-30 |
Family
ID=33128140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003114993A Pending JP2004272867A (ja) | 2003-03-10 | 2003-03-10 | 蛋白質の二次構造安定化デザインソフトウエア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004272867A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100598606B1 (ko) | 2004-12-06 | 2006-07-07 | 한국전자통신연구원 | 단백질 구조 검색 시스템 및 단백질 구조 검색 방법 |
| WO2009051226A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 安定な変異型タンパク質の製造方法 |
| JP2009157896A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-07-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 変異型タンパク質のアミノ酸配列設計方法および装置。 |
-
2003
- 2003-03-10 JP JP2003114993A patent/JP2004272867A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100598606B1 (ko) | 2004-12-06 | 2006-07-07 | 한국전자통신연구원 | 단백질 구조 검색 시스템 및 단백질 구조 검색 방법 |
| WO2009051226A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 安定な変異型タンパク質の製造方法 |
| JP2009095322A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 安定な変異型タンパク質の製造方法 |
| JP2009157896A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-07-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 変異型タンパク質のアミノ酸配列設計方法および装置。 |
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