別添 5 研究開発課題別事後評価結果 1. 研究開発課題名蛋白質構造データバンクの国際的な構築と高度化 (PDBj) 2. 代表研究者名中村春木 ( 大阪大学蛋白質研究所教授 ) 3. 代表研究者による成果開発概要 3-1. 研究目的欧米日本を中心とする国際的な構造ゲノムプロジェクトの進展成熟に

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しゅんすけつつの
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1 研究開発課題別事後評価結果 1. 研究開発課題名蛋白質構造データバンクの国際的な構築と高度化 (PDBj) 2. 代表研究者名中村春木 ( 大阪大学蛋白質研究所教授 ) 3. 代表研究者による成果開発概要 3-1. 研究目的欧米日本を中心とする国際的な構造ゲノムプロジェクトの進展成熟によって蛋白質核酸等の生体高分子の立体構造が従来に比べて迅速に決定される時代を迎えている PDB(Protein Data Bank) ではこれらの世界中で決定された生体高分子の立体構造を登録し無償で公開しているこれまでに日本蛋白質構造データバンク (PDBj) を組織し米国および欧州と協力して国際蛋白質構造データバンク (wwpdb) を設立し国際協力による PDB データバンクの構築維持管理標準化とサービスシステムの開発を進めてきたこの人類全体の貴重なデータベースである PDB の品質を保ちつつさらに大量のデータの登録編集とその維持管理標準化を国際協力のもとに行うことを目的とするまた核磁気共鳴実験電子顕微鏡計算機シミュレーションによるモデル等の新たなデータベースの構築も進めるさらにグリッドやオントロジーの技術も積極的に活用して通常行われるテキストベースの検索に加えて蛋白質の骨格や分子表面の形状などのアナログ情報の検索を高速に可能とするシステムを実現する 3-2. 研究開発概要大阪大学および他大学の教員特任研究員技術者アノテータによって PDBj を大阪大学蛋白質研究所内に組織したそして米国 RCSB-PDB および欧州 EBI-PDBe と協力して wwpdb を設立し国際協力による蛋白質構造データバンクの構築維持管理を行ったまた NMR 化学シフト情報等のデータを収集している米国 BMRB との連携を図り PDBj-BMRB グループを PDBj 内に組織して NMR 実験データバンクの構築維持管理を BMRB と協力して推進した wwpdb のメンバーが毎年持ち周りで主催する wwpdbac( 国際諮問委員会 ) には PDBj のメンバーおよび PDBj の諮問委員が参加したが 2006 年と 2009 年には PDBj が日本にて主催したこれらの諮問委員会では現状の問題点と将来の施策が議論されデータの remediation やフォーマット 3.2 の確立と全データの更新が実施される一方品質信頼性を高める施策が講じられて登録システムのパイプライン構築が進められた一方データベース検索閲覧機能として XML で記述された PDBML のデータを関係 DB の管理の下に高速に処理する PDBj Mine を開発したまた論理的に厳密でなかった PDBML を OWL/DL に準拠した厳密なオントロジー記述を構築し RDF/XML を作成した Web ページの多言語化も行い英語以外に日本語簡体および繁体中国語ハングルによるページを用意し英語と日本語によるキーワード検索を実現したさらに蛋白質フォールド (ASH) 機能部位の原子配置 (GIRAF) 分子表面構造 (ef-site, ef-seek) などのアナログ的な検索を一部グリッド技術も用いて開発公開したホモロジーモデル構築のサービス (Spanner) や機能や進化に関連する検索サービス (SEALA) 基準振動解析に基づく蛋白

2 質ダイナミクスデータベース (ProMode) 3 次元電子顕微鏡構造閲覧サービス (EM Navigator) を開発し公開した教育的なサイトとしての英語と日本語による蛋白質構造事典 (eprots) を構築する一方 RCSB-PDB が作成する MoM( 今月の分子 ) について日本語訳を作成し RCSB-PDB との同時公開を行った 3-3. 研究成果概要 wwpdb はデータバンクであり研究者が決定した蛋白質や核酸等の生体高分子立体構造のデータが wwpdb の各メンバーに提出されアノテータによって品質管理を行いながら登録業務がなされる PDBj における登録処理件数は 2006 年から 2010 年 12 月末までの期間の総計は 10,450 件であり wwpdb による世界全体での登録処理件数 (39,838 件 ) の 26.2% であったまた PDBj-BMRB グループではこの期間の NMR 化学シフトデータの総登録件数は 628 件であり BMRB 全体 (3,536 件 ) の 17.8% であった wwpdb では化学シフト情報の登録が構造の登録時に必須となったため同時に 2 種類の情報が登録される仕組み (ADIT-NMR) による対応を行ったまた PDB で受け入れできない低分子量生体分子の NMR 構造データベース (SMSDep) の座標データを編集する体制を 2010 年中に整え 2011 年 2 月 1 日までに 111 件のデータ編集を行った一方蛋白質フォールド (ASH) 機能部位の原子配置 (GIRAF) 分子表面構造 (ef-site, ef-seek) などのアナログ的な検索手法を独自に開発したがそれらを駆使するとともにさらに配列情報を加えて蛋白質の分子機能を推定する MAFFTash SeSAW も開発して利用しタンパク 3000 等の構造ゲノム科学プロジェクトによって決定された機能が不明な蛋白質について網羅的にそれら立体構造から機能を推定する研究を行ったまたマイクロアレイ解析実験で発見された新たな蛋白質の機能推定に成功しリガンド分子認識や蛋白質間相互作用のための共通な部分構造モチーフの同定の研究も実施されて新たな知見が得られたさらに蛋白質ダイナミクスデータベース (ProMode) では複数分子の場合に対応する ProMode-Oligomer や弾性ネットワークモデルに基づく ProMode-Elastic も加わわり 2010 年 12 月末時点で 4,651 項目を公開した EM Navigator では 2010 年 12 月末までに EMDB の全データ 1,349 件を新たに開発した Yorodumi ポータルから公開した eprots では 350 項目の蛋白質とその構造について平易な解説を記載した 4. 事後評価結果 4-1. 当初計画の達成度当初の研究開発計画から見た進捗状況や達成度等第一の使命である PDB の国際分担機能を十分に果たすとともにタンパク質配列および構造解析のための各種ツールを開発しさらに実験系研究者らと共同で生物学的に重要な知見の発見も行っており高く評価できる当初計画では想定されていなかった新たな展開 PDBj Mine や ProMode-Elastic など当初の計画になかったシステムも開発されたまた開発したツールを用いた共同研究によりレベルの高い成果を得たことは望ましいと考えられる 4-2. 知的財産権外部発表 ( 論文等 ) 等研究開発成果の状況

3 外部発表 ( 論文等 ) レベルの高い論文誌に多数の成果が掲載されており質量ともに非常に高い水準にあるデータベースの公開状況データベースだけでなく開発したシステム全てが公開されている知的財産権特許は取得していないが開発ツール群のソースコードなどは公開されている PDBj の商標登録もなされており比較的出ていると評価できる 4-3. 研究開発成果の公開による波及効果データベースプログラムや論文学会発表などこれまでの成果公開によるバイオインフォマティクス領域およびライフサイエンス分野全体への影響や効果について PDBj はライフサイエンス分野の基盤データベースの一つである PDB の一極を担っているものでありその高度化標準化がもたらすバイオインフォマティクス領域およびライフサイエンス分野全体への影響や効果は計り知れない国内外のデータベース高度化標準化の動向と比較して本課題の意義 PDBj は日米欧を中心に維持管理されている国際的な基盤データベースである PDB の一翼を担っており本課題によりその使命を十分以上に果たしたと考えられる 4-4. 成果の実用化の可能性及び成果から予想される波及効果成果を今後発展展開することによりバイオインフォマティクス領域およびライフサイエンス分野全体に影響や効果を及ぼすと期待できるか PDBj は国内のタンパク質研究の基盤データベースとして大きな役割を果たしており将来も同様の役割を果たすと考えられる今後成果の生命科学研究基盤産業への貢献度タンパク質構造研究の産業界での重要性は今後も高まると考えられるので今後はデータのリポジトリに加えて産業界からの要望等を取り入れ応用研究により直結した機能を持たせることで生命科学研究のみならず創薬にも役立つことが期待できる 4-5. 総合評価研究開発計画以上の成果が見られライフサイエンス分野の情報基盤整備に大きく貢献したタンパク質立体構造のデータベース基盤を厳密なデータ品質の管理のもとに構築するなどデータベースの標準化に大きく貢献し国際的な協調体制を確立したまた有用なツール群を開発しさらにそれを用いて生物学的知識の発見を行ったことは計画以上の成果を出したと評価できる将来後継者を含めどのような仕組みで維持展開を図るかが今後のポイントとなる 5. 主な論文発表等

4 1. Gou,P., Hanke, G. T., Kimata-Ariga, Y., Standley, D. M., Kubo, A., Taniguchi, I., Nakamura, H. and Hase, T. Higher Order Structure Contributes to Specific Differences in Redox Potential and Electron Transfer Efficiency of Root and Leaf Ferredoxins Biochemistry, 45, (2006) 2. Berman, H. M., Burley, S. K., Chiu, W., Sail, A., Adzhubei, A., Bourne, P. E., Bryant, S. H., Dunbrack, Jr., R. L., Fidelis, K., Frabk, J., Godzik, A., Henrick, K., Joachimiak, A., Heymann, B., Jones, D., Markley, H. L., Moult, J., Montelione, G. T., Orengo, C., Rossmann, M. G., Rost, B., Saibil, H., Schwede, T., Standley, D. M., and Westbrook, J. D. Outcome of a Workshop on Archiving Structural Models of Biological Macromolecules Structure, 14, (2006) 3. Standley, D. M., Yonezawa, Y., Goto, Y., Nakamura, H. Flexible docking of an amyloid-forming peptide from β 2 -microglobulin FEBS Letters, 580, (2006) 4. * Berman, H.M., Henrick, K, Nakamura, H and Markley, J. L. The worldwide Protein Data Bank (wwpdb): ensuring a single, uniform archive of PDB data Nucleic Acids Research, 35 Database issue D301-D303 (2006) 5. Tsuchiya, Y., Kinoshita, K., and Nakamura, H. Analysis of homo-oligomer interfaces of proteins from the complementarity of molecular surface, electrostatic potential and hydrophobicity. Protein Eng Des Sel., 19, (2006) 6. Tsuchiya, Y., Kinoshita, K., Ito, N., and Nakamura, N. PreBI: Prediction of biological interfaces of proteins in crystals. Nucl Acid Res, 34, W (2006) 7. 木下賢吾 ef-site を利用した機能部位の予測, バイオテクノロジージャーナル 6, (2006) 8. Katoh, K., Toh, H. PartTree: an algorithm to build an approximate tree from a large number of unaligned sequences. Bioinformatics, 23(3), (2007) 9. Akutsu, H. and Takayama, Y. Functional roles of the heme architecture and its environment in tetraheme cytochrome c. Acc. Chem. Res. 40(3), (2007) 10. Shen, Y., Takayama, Y., Wei, Y., Harada, E., Eiichi, N., and Akutsu, H. Refolding of mis-folded recombinant cytochrome c 3 with strong cation exchange chromatography. J. Liq. Chromatogr., Relat. Technol., 30, (2007) 11. Takayama, Y., Shen, Y., and Akutsu, H. Process of maturation of tetraheme cytochrome c 3 in a Shewanella expression system. J. Biochem. 141(1), (2007) 12. Patil, A., Nakamura, H., The role of charged surface residues in the binding ability of small hubs in protein-protein interaction networks. BIOPHYSICS, 3, (2007) 13. Standley, D.M., Toh, H., Nakamura, H., ASH structure alignment package: Sensitivity and selectivity in domain classification. BMC Bioinformatics, 8, id.116 (2007) 14. Berman, H.M., Henrick, K., Nakamura, H., Markley, J. L., Reply to: Buildind meaningful models of glycoproteins. Nature Structure Molecular Biology, 14, (2007) 15. Berman, H.M., Henrick, K., Nakamura, H., Markley, J.L., Bourne, P.E., Westbrook, J., Realism about PDB. Nature Biotechnology, 25, (2007) 16. Kinoshita, K., Murakami, Y., Nakamura, H., ef-seek: prediction of the functional sites of proteins by searching for similar electrostatic potential and molecular surface shape. Nucleic Acids Res, 35, W (2007) 17. Hosaka, Y., Iwata, M., Kamiya, N., Yamada, M., Kinoshita, K., Fukunishi, Y., Tsujimae,

5 K., Hibino, H., Aizawa, Y., Inanobe, A., Nakamura, H., Kurachi, Y., Mutational analysis of block and facilitation of HERG current by a class III anti-arrhythmic agent, nifekalant. Channels, 1, (2007) 18. Kanamori E., Murakami, Y., Tsuchiya, Y., Standley, D.M., Nakamura, H., Kinoshita, K., Docking of protein molecular surfaces with evolutionary trace analysis. PROTEINS, 69, (2007) 19. Kinjo, A.R., Nakamura, H., Similarity search for local protein structures at atomic resolution by exploiting a database management system. BIOPHYSICS, 3, (2007) 20. 中村春木, 蛋白質構造情報の高度化と統合データベース蛋白質核酸酵素 52, (2007). 21. Matsuki, Y., Akutsu, H., Fujiwara, T., Spectral Fitting for Signal Assignment and Structural Analysis of Uniformly 13 C-Labeled Solid Proteins by Simulated Annealing Based on Chemical Shifts and Spin Dynamics. J. Biomol. NMR, 38, (2007) 22. Henrick, K., Feng, Z., Bluhm, W.F., Dimitropoulos, D., Doreleijers, J.F., Dutta, S., Flippen-Anderson, J.L., Ionides, J., Kamada, C., Krissinel, E., Lawson, C.L., Markley, J.L., Nakamura, H., Newman, R., Shimizu, Y., Swaminathan, J., Velankar, S., Ory, J., E. Ulrich, E.L., Vranken, W., Westbrook, J., Yamashita, R., Yang, H., Young, J., Yousufuddin, M., Berman, H.M., Remediation of the protein data bank archive. Nucleic Acids Res., 36, D (2008) 23. Kinjo, A.R., Miyazawa, S., On the optimal contact potential of proteins. Chemical Physics Letters, 451, (2008) 24. * Markley, J.L., Urich, E.L., Berman, H.M., Henrick, K., Nakamura, H., Akutsu, H., BioMagResBank (BMRB) as a partner in the Worldwide Protein Data Bank (wwpdb): new policies affecting biomolecular NMR depositions. J. Biomol NMR, 40, (2008) 25. Standley, D.M., Toh, H., Nakamura, H. Functional annotation by sequence-weighted structure alignments: Statistical analysis and case studies from the Protein 3000 structural genomics project in Japan. PROTEINS, 72 (4), (2008) 26. 中村春木蛋白質構造データバンクPDBとPDBjの誕生蛋白質核酸酵素, 53, (2008). 27. Standley, D.M., 中村春木蛋白質の構造から機能推定へ : 構造バイオインフォマティクスによる解析蛋白質核酸酵素 53, (2008) 28. Katoh, K., Toh, H. Recent developments in the MAFFT multiple sequence alignment program. Brief. Bioinform. 9 (4), (2008) 29. Eldon L. Ulrich, Hideo Akutsu, Jurgen F. Doreleijers, Yoko Harano, Yannis E. Ioannidis, Jundong Lin, Miron Livny, Steve Mading, Dimitri Maziuk, Zachary Miller, Eiichi Nakatani, Christopher F. Schulte, David E. Tolmie, R. Kent Wenger, Hongyang Yao and John L. Markley, BioMagResBank. Nucleic Acids Res, 36, D (2008) 30. Katoh K, Toh H. Improved accuracy of multiple ncrna alignment by incorporating structural information into a MAFFT-based framework. BMC Bioinformatcs, 9:212 (2008) 31. Daiyasu, H., Saino, H., Tomoto, H., Mizutani, M., Sakata, K., Toh, H. Computational and Experimental Analyses of Furcatin Hydrolase for Substrate Specificity Studies on Disaccharide-specific Glycosidases. J. Biochem., 144(4), (2008) 32. Do CB, Katoh K. Protein Multiple Sequence Alignment. Methods in Molecular Biology, 484, (2008)

6 33. Hamblin K, Standley DM, Rogers MB, Stechmann A, Roger AJ, Maytum R, van der Giezen M. Localization and nucleotide specificity of Blastocystis succinyl-coa synthetase. Mol Microbiol, 68(6), (2008) 34. * Standley DM, Kinjo A.R., Kinoshita K, Nakamura H. Protein structure databases with new web services for structural biology and biomedical research. Brief Bioinform, 9(4), (2008) 35. Standley DM, Lis M, van der Giezen M, Nakamura H. Structure-based functional annotation of protein sequences guided by comparative models. Proceedings of the Second International Symposium on Optimization and Systems Biology (ed. Luonan Chen) Lijiang China., (2008) 36. Takayama, Y., Werbeck, N. D., Komori, H., Morita, K., Ozawa, K., Higuch, Y., and Akutsu H. Strategic roles of axial histidines in structure formation and redox regulation of tetraheme cytochrome c3. Biochemistry, 47, (2008) 37. Tsuchiya, Y., Nakamura, H. and Kinoshita, K. Discrimination between biological interfaces and crystal-packing contacts. Compt Biol Chem, 1, (2008) 38. Miyazawa S, Kinjo A.R., Properties of contact matrices induced by pair wise interactions in proteins. Physical Review E, 77, (2008) 39. Kinjo A.R., Nakamura H. Nature of protein family signatures: Insights from singular value analysis of position-specific scoring matrices. PLoS ONE, 3: e1963 (2008) 40. Kinjo, A. R., Nakamura, H. Comprehensive structural classification of ligand binding motifs in proteins. Structure, 17, (2009) 41. Schwede T, Sali A, Honig B, Levitt M, Berman HM, Jones D, Brenner SE, Burley SK, Das R, Dokholyan NV, Dunbrack RL, Jr., Fidelis K, Fiser A, Godzik A, Huang YJ, Humblet C, Jacobson MP, Joachimiak A, Krystek SR, Jr., Kortemme T, Kryshtafovych A, Montelione GT, Moult J, Murray D, Sanchez R, Sosnick TR, Standley DM, Stouch T, Vajda S, Vasquez M, Westbrook JD, Wilson IA. Outcome of a workshop on applications of protein models in biomedical research. Structure, 17(2), (2009) 42. Matsushita K, Takeuchi O, Standley DM, Kumagai Y, Kawagoe T, Miyake T, Satoh T, Kato H, Tsujimura T, Nakamura H, Akira S. Zc3h12a is an RNase essential for controlling immune responses by regulating mrna decay. Nature, 458(7242), (2009) 43. Dutta, S., Burkhardt, K., Young, J., Swaminathan, G.J., Matsuura, T., Henrick, K., Nakamura, H., Berman, H.M. Data Deposition and Annotation at the Worldwide Protein Data Bank Mol. Biotechnol., 42(1), 1-13 (2009) 44. Tsuchiya, Y., Kanamori, E., Nakamura, H., Kinoshita, K., Classification of hetero-dimer interfaces using docking models and construction of scoring functions for the complex structure prediction. Adv. Appl. Bioinfo. Chem., 2, (2009) 45. Kinjo, A.R., Profile conditional random fields for modeling protein families with structural information. BIOPHYSICS, 5, (2009) 46. Yamamoto M, Standley DM, Takashima S, Saiga H, Okuyama M, Kayama H, Kubo E, Ito H, Takaura M, Matsuda T, Soldati-Favre D, Takeda K. A single polymorphic amino acid on Toxoplasma gondii kinase ROP16 determines the direct and strain-specific activation of Stat3. J Exp Med., 206(12), (2009) 47. Berman, H.M., Kleywegt, G.J., Nakamura, H., Markley, J.L., Burley, S.B., Safeguarding the

7 integrity of protein archive, Nature, vol. 463 pp.425 (2010) 48. Standley DM, Yamashita R, Kinjo A.R., Toh H, Nakamura H., SeSAW: balancing sequence and structural information in protein functional mapping. Bioinformatics, 26, (2010) 49. Kinjo AR, Nakamura H., Geometric similarities of protein-protein interfaces at atomic resolution are only observed within homologous families: An exhaustive structural classification study. Journal of Molecular Biology, 399, (2010) 50. Johansson, F., Toh, H. Relative von Neumann entropy for evaluating amino acid conservation, J Bioinform Comput Biol., 8(5), (2010) 51. Shuichi Hirose, Kiyonobu Yokota, Yutaka Kuroda, Hiroshi Wako, Shigeru Endo, Satoru Kanai, Tamotsu Noguchi, Prediction of protein motions from amino acid sequence and its application to protein-protein interaction, BMC Structural Biology, 10:20 (2010) 52. * Johansson, F., Toh, H. A comparative study of conservation and variation scores. BMC Bioinformatics, 11, 388 (2010) 53. W Nunomura, K Kinoshita, M Parra, P Gascard, X An, N Mohandas, and Y Takakuwa, Similarities and differences in the structure and function of 4.1G and 4.1R135, two protein 4.1 paralogues expressed in erythroid cells. Biochem J, 432, ( 2010) 54. * Kinjo A.R., Yamashita R, Nakamura H., PDBj Mine: Design and implementation of relational database interface for Protein Data Bank Japan. Database, 2010:baq021 (2010) 55. Katayama T, Arakawa K, Nakao M, Ono K, Aoki-Kinoshita KF, Yamamoto Y, Yamaguchi A, Kawashima S, Chun H-W, Aerts J, Aranda B, Barboza LH, Bonnal RJP, Bruskiewich R, Bryne JC, Fernendez JM, Funahashi A, Gordon PMK, Goto N, Groscurth A, Gutteridge A, Holland R, Kano Y, Kawas EA, Kerhornou A, Kibukawa E, Kinjo AR, Kuhn M, Lapp H, Lehvaslaiho H, et al.., The DBCLS BioHackathon: standardization and interoperability for bioinformatics web services and workflows. Journal of Biomedical Semantics, 1, 8 (2010) 56. Satoh T, Takeuchi O, Vandenbon A, Yasuda K, Tanaka Y, Kumagai Y, Miyake T, Matsushita K, Okazaki T, Saitoh T, Honma K, Matsuyama T, Yui K, Tsujimura T, Standley DM, Nakanishi K, Nakai K, Akira S. The Jmjd3-Irf4 axis regulates M2 macrophage polarization and host responses against helminth infection. Nat Immunol., 11(10), (2010) 57. Teraguchi S, Patil A, Standley D., Intrinsically disordered domains deviate significantly from random sequences in mammalian proteins. BMC Bioinformatics, 11:S7 (2010) 58. Ikebe J, Standley DM, Nakamura H, Higo J Ab initio simulation of a 57-residue protein in explicit solvent reproduces the native conformation in the lowest free-energy cluster. Protein Science, 20(1), (2010) 59. Liang S, Zhou Y, Grishin N, Standley DM, Protein Side Chain Modeling with Orientation Dependent Atomic Force Fields Derived by Series Expansions. J COMPUT CHEM. In press (2010) * は当課題の成果として主要な論文参考論文発表招待基調講演口頭発表ポスター発表国内 4 件海外 55 件国内 16 件海外 23 件国内 29 件海外 5 件国内 56 件海外 14 件

8 特許国内 0 件国際 0 件成果プログラムおよびデータベース等 PDBj 検索結果ページ (xpsss/ PDBj-Mine( 新しい検索ツール )) PDB から条件に合った情報を抽出してウェブページとして表示する検索システム xpsss: Native XML-DB による DB と検索システム PDBj-Mine: xpsss に代わる RDB と検索システム xpsss PDBj-Mine PDB Archive(FTP と rsync によるサービス ) PDB の元データを FTP および rsync プロトコルによるダウンロードサービスを提供する ftp://pdb.protein.osaka-u.ac.jp/ rsync://pdb.protein.osaka-u.ac.jp/ PDBj トップページ PDBj 各サービスへのポータルサイト (1) 英語版 (2) 日本語版 (3) 簡体中国語版 (4) 繁体中国語版 (5) 韓国語版 PDBj 登録サーバ PDB へのデータ登録を受け付けるサービスを提供する PDBj-BMRB ウェブサイト NMR で解かれた生体高分子の構造および関連データのデータベース (BMRB) に関する検索等のサービスのポータルサイト (1) 日本語版 (2) 英語版 (3) 韓国語版 (4) 中国語簡体字版 (5) 中国語繁体字版 SeSAW( シーソー ) 機能未知の蛋白質構造データに対して構造の類似性検索に基づき局所的および大域的なアミノ酸配列の類似性も加味してファミリーあるいはスーパーファミリーを推定し生化学的機能のアノテーションを行うサービス GIRAF( ジラフ ) 類似のリガンド結合部位を持つ蛋白質を検索するサービス構造が既に分かっている蛋

9 白質の中からユーザーが指定した立体構造とリガンド結合部位の構造が似ているものを検索することができる MAFFTAsh( マフタッシュ ) 構造アライメント ASH の出力を制約条件として配列構造統合アライメントを構築するシステム ef-site( エフサイト ) タンパク質の分子表面の形状と物性 ( 静電ポテンシャルと疎水性度 ) 及び機能部位のデータベース ef-surf( エフサーフ ) PDB フォーマットを入力として表面の形状と物性 ( 静電ポテンシャルと疎水性度 ) を計算する Web サービスを提供する ef-seek( エフシーク ) PDB フォーマットのファイルを入力とした表面の類似性検索による機能部位の予測法の Web サービスを提供する jv (PDBj Viewer) 公開サイト stand alone アプリケーションとして使うことも applet としてウェブサービスに組み込んで使うこともできる自己開発の分子構造ビュアープログラムマウス操作やコマンドにより対話的に分子構造を閲覧し視覚的に分子構造をとらえることができる ProMode( プロモード ) 基準振動解析によって得られた蛋白質立体構造の動的構造に関するデータを集めたデータベース SEALA(SEquence ALignment Analyzer セアラ ) 配列と立体構造の両方を考慮して類似している分子を検索するツール ASH(Alignment of Structural Homologues) 3 次元構造アライメントを行うプログラム

10 eprots(encyclopedia of Protein Structures イープロッツ蛋白質構造百科事典 ) 一般の方を対象として分子の構造と機能に関して解説するサービス教育用コンテンツとしても利用できる wiki に基づくシステムを用いており記事を閲覧するだけでなく登録編集することもできる (1) 英語版 (2) 日本語版 MoM (Molecule of the Month): 日本語版 ) 米国 RCSB で提供されている月替わりの分子構造紹介記事を日本語に翻訳した内容を提供するサービス eprots と合わせて教育用コンテンツとして利用できる Protein Globe 代表的な蛋白質を点で表し構造の似ている分子ほど距離が近くなるよう球上に配置して蛋白質の世界を表現したもの分子の構造的位置づけを視覚的にとらえながら PDBj およびその他関連サービスを利用するための視覚的インタフェースとして利用できる類似フォールドの検索も行える Sequence Navigator 似た配列を持つ分子を検索するツール Structure Navigator: 類似の立体構造を持つ分子を検索するツール EM Navigator 3 次元電子顕微鏡構造のデータ閲覧サービスであり EM Data Bank ( EMDB, データベースに登録されている XML 形式のメタテキストデータ主データとなる 3 次元マップデータ登録者が付加情報として添付した画像などの全データを公開 CRNPRED( クルンプレッド ) アミノ酸配列に基づき 2 次構造 (secondary structure) 埋もれ度 (contact number) 残基毎コンタクトオーダ (residue-wise contact order) を含む 1 次元の蛋白質立体構造予測を行うウェブサービス Spanner( スパナー ) 既知の立体構造との類似性に基づいて構造が分かっていないアミノ酸配列の立体構造を予測するプログラムおよびそれを用いたウェブサービス

11 SFAS(Sequence to Function Annotation Server) アミノ酸配列から構造を予測するウェブサービス配列相同性比較 (sequence alignment) と構造予測 (structural modeling) を行う外部プログラムの結果を組み合わせて実行している

PDBj : : 1

PDB (PDBj) http://www.pdbj.org Mar. 3, 2008 PDBj : : 1 PDBj PDB ID / / XML (xpsss) (Sequence-Navigator) (Structure-Navigator) (ASH) (ProMode) (ef-site) (EM-Navigator) New! GUI (Protein Globe) New! (eprots)