生体高分子立体構造情報解析

事業期間：平成14年度～平成18年度、平成18年度事業費：10.9億円
PL：嶋田一夫（東京大学大学院薬学系研究科生命物理化学教室教授）

  遺伝子は転写後、様々なタンパク質に翻訳されその機能を発現しています。これまで蓄積された膨大なゲノム配列データを人間社会の発展、健康・福祉に役立てるためには、遺伝子機能発現を司るタンパク質が、どのような機構で機能発現を行っているのか解明することが必要です。またタンパク質同士、あるいはタンパク質と他の生体高分子（核酸、脂質、多糖類等）との相互作用による機能発現についても同様に明らかにすることが必要です。これらの機構の解明にはアミノ酸配列情報だけでは困難で、立体構造情報からのアプローチが不可欠と考えられます。
  本研究開発では、薬剤標的となる可能性の高い膜タンパク質及び関連タンパク質の複合体に対象を絞り、構造解析に有効な極低温電子顕微鏡解析、X線結晶解析法及び核磁気共鳴法を用いて、原子レベルでの立体構造、及び相互作用を明らかにし、機能発現の解明を図ります。また、実用化に必要な、より実際の系に近い情報を得るため、極低温電子顕微鏡による単粒子解析、トモグラフィー、NMR新手法による高分子量タンパク質の相互作用解析などの開発も行っております。
  さらに、これらの立体構造情報をもとにして、変化に富む機能構造を予測するために、高精度モデリング技術やシミュレーション技術の開発を行います。これにより、ゲノムサイエンスの発展により重要分野となるバイオインフォマティクスに係る共通基盤技術の形成を行い、これらの技術を膜タンパク質やその複合体等の構造解析に応用することで、効率的なスクリーニングを実施します。
  以上の結果は、画期的な新薬開発に資するとともに、新規産業の創出に活用していくことになります。

■生体高分子立体構造解析研究開発項目の関連

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