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プロジェクトの概要

文部科学省 創薬等支援技術基盤プラットフォーム 情報拠点

構造生命科学データクラウドの構築運用と高度化

代表研究者:五條堀 孝
代表機関:情報・システム研究機構国立遺伝学研究所

構造生物学分野で実施された国家プロジェクトであるタンパク3000プロジェクトターゲットタンパク研究プログラムの多彩な成果に加えて、新たなデータベースやツールも開発して、広範な生命科学分野における研究開発に十二分に活用できるように、使い勝手のよい情報基盤「構造生命科学データクラウド」として提供していくのが私たちの仕事です。

課題の概要

  • これまで構築されたデータベースと利用ツールを継承・更新・運用し、さらに高度化して、創薬等支援技術基盤プラットフォームの解析拠点と制御拠点が必要とする情報の蓄積・提供と両拠点の成果普及を行うことによって、関連分野の研究を支援します。
  • 構造生物学にゲノム情報・遺伝子発現情報・遺伝子ネットワーク等の他分野の生命情報を取り込みつつ、多種多様なデータベースを利用形態の差異を意識することなく活用できるようにします。
  • 「構造生命科学データクラウド」を構築して、広範な生命科学の研究分野で構造生物学の先端研究成果を活用できる情報基盤を提供します。

構造生命科学データクラウド

構造生物学と他の生命科学分野の連携の基盤となる「構造生命科学データクラウド」(下の図を参照)は、大阪大学蛋白質研究所が分担する「構造生物学(タンパク質)統合データベース」を核に、タンパク3000プロジェクトターゲットタンパク研究プログラムゲノムネットワークプロジェクトセルイノベーションプロジェクトなどの成果から精選した情報資源と、情報拠点の分担機関である東北大学、お茶の水女子大学ならびに東京大学が新たに創出する情報資源との融合によって、実現します。

「構造生命科学データクラウド」の概念図

情報拠点」はこの構造生命学データクラウドによって、わが国が今まで投資してきた関連分野のプロジェクトの成果を、構造生物学にとどまらず生命科学全体に浸透させ、関連する企業などの波及効果も考慮して、創薬等に向けた「発想を支援する俯瞰機能」と「問題解決を可能とする情報環境」を提供し、わが国における創薬等を支援する情報基盤の確立を目指します。

情報拠点の人々

代表機関

五條堀 孝 教授 国立遺伝学研究所
遺伝情報分析研究室

分担機関

金城 玲 准教授 大阪大学蛋白質研究所
蛋白質情報科学研究室
「構造生命科学データクラウドにおける蛋白質構造データ解析関連技術の開発と支援」
生体における蛋白質の役割を、各種モデル生物のゲノム情報および蛋白質間相互作用、 蛋白質ー化合物間相互作用、遺伝子共発現データを統合することによって、 どの蛋白質の構造がまだ解かれていないか、複合体を形成するか、モデリング可能か、 結合化合物の傾向と行った情報を俯瞰できるようなデータベースを構築する。 また、その過程で得られたデータベース活用のノウハウを文書化して公開することにより、 生命科学コミュニティを支援する。
木下 賢吾 教授 東北大学大学院
情報科学研究科
生命情報システム科学分野
「構造生命科学データクラウドにおけるタンパク質機能推定法の開発と支援」
タンパク質の立体構造を利用して分子機能を予測する支援と予測法の高度化を行う。 具体的には、低分子結合部位の予測や相互作用パートナーとなるタンパク質 の予測、タンパク質複合体の構造予測の高度化と支援を行う。
近藤 るみ 准教授 お茶の水女子大学大学院
人間文化創成科学研究科
研究院 基幹部門
自然・応用科学系
「構造生命科学データクラウドにおける蛋白質構造データ解析関連技術の開発と支援」
ホモロジーモデリング法を用いたタンパク質立体構造予測の高度化による タンパク質の高機能化デザイン:タンパク質の高精度なモデル構造を 計算科学的手法で導出し、どの残基を置換することでタンパク質(酵素)の機能を 改変できるか、あるいはタンパク質間相互作用を変化させることができるかを 推定する。
マルチスケールモデリング(単体―複合体―超分子)技術の開発:タンパク質と リガンドの相互作用構造の推定技術とタンパク質とタンパク質やDNA/RNAとの 複合体構造の推定技術を高度化する。
永田 宏次 准教授 東京大学大学院
農学生命科学研究科
応用生命科学専攻
「構造生物学的立場からのデータベース運用支援と高度化」
構造生物学的立場からの運用支援:構造生物学者としての立場から、全国の生命科学研究者 および研究機関に埋もれている構造生物学研究に対するニーズを引き出し、技術拠点・ 解析拠点との共同研究や、技術の提供を実現して、構造生命科学データクラウドの 高度化に貢献する。
構造生物学的立場からの高度化:構造生物学者としての視点から、構造生命科学 データクラウドをより洗練させるための助言を行う。また、全国の生命科学研究者が 構造生命科学データクラウドに求めている機能等の要望を集め報告する。