天然変性タンパク質データベースIDEAL→
天然変性領域とは、細胞中で立体構造をとらずに伸びた構造をとる領域のことを言います。天然変性領域を多く持つタンパク質は、天然変性タンパク質と呼ばれます(天然変性タンパク質は、intrinsically disordered proteinの訳で、英語ではこの他にintrinsically unfolded protein, natively unfolded protein等とも呼ばれます)。この領域は、立体構造を保持しないにもかかわらず、他のタンパク質と相互作用したり、リン酸化等の翻訳後修飾を受けることで、転写調節、シグナル伝達等の中で非常に重要な働きを持っています。天然変性タンパク質は研究の歴史が浅く、蓄積された知識が有効に収集されていませんでした．そこで、我々は名古屋大学・太田研究室と共同でデータベースIDEALを開発・運営しています．
参考文献
Fukuchi, S., Amemiya, T., Sakamoto, S., Nobe, Y., Hosoda, K., Kado, Y., Murakami, D. S., Koike, R., Hiroaki, H., and Ota, M. "IDEAL in 2014 illustrates interaction networks composed of intrinsically disordered proteins and their binding partners." Nucleic Acids Res. 42(D1) D320-D325 (2014)
Fukuchi, S., Sakamoto, S., Nobe, Y., Murakami, D. S., Amemiya, T., Hosoda, K., Koike, R., Hiroaki, H., and Ota, M. "IDEAL: Intrinsically Disordered proteins with Extensive Annotations and Literature." Nucleic Acids Res. 40(D1) D507-D511 (2012)
天然変性領域・構造領域アノテーションシステムDICHOT→
天然変性タンパク質研究では生命情報学が大きな貢献をしました．天然変性領域はアミノ酸配列から予測可能で、天然変性タンパク質が注目された頃から予測プログラムが開発され、プロテオーム規模での予測が行われて来ました．天然変性タンパク質が真核生物に多い事やシグナル伝達等に関与するといった知見は、生命情報学から得られたものです．本研究室で開発したDICHOTシステムは、アミノ酸配列を変性領域と構造領域に完全に二分する点が他のプログラムと異なっています．
参考文献
Fukuchi, S., Hosoda, K. Homma, K., Gojobori, T. and Nishikawa, K. Binary classification of protein molecules into intrinsically disordered and ordered segments. BMC Structural Biology 11 29 (2011)
Fukuchi, S., Homma, K., Minezaki, Y., Gojobori, T. and Nishikawa, K. Development of an Accurate Classification system of Proteins into Structured and Unstructured Regions that Uncovers Novel Structural Domains: Its Application to Human Transcription Factors. BMC Structural Biology 9 26 (2009)
Ota, M., Gonja, H., Koike, R., Fukuchi, S. Multiple-Localization and Hub Proteins. PLoS ONE 11(6): e0156455. doi:10.1371/journal.pone.0156455 (2016).
Homma, K., Noguchi, T., and Fukuchi, S. Codon usage is less optimized in eukaryotic gene segments encoding intrinsically disordered regions than in those encoding structural domains. Nucleic Acids Research, doi: 10.1093/nar/gkw899 (2016).
Tomono, T., Kojima, H., Fukuchi, S., Tohsato, Y. and Ito, M. Investigation of glycan evolution based on a comprehensive analysis of glycosyltransferases using phylogenetic profiling. Biophysics and Physicobiology. 12, 57-68, (2015).
Goda, N., Matsuo, N., Tenno, T., Ishino, S., Ishino, Y., Fukuchi, S., Ota, M., and Hiroaki, H. An optimized Npro-based method for the expression and purification of intrinsically disordered proteins for an NMR study. Intrinsically Disordered Protein. DOI:10.1080/21690707.2015.1011004 (2015)