教育・研究

数理科学部門/生命情報科学

研究室メンバー

教授 野口 保

研究テーマ1

タンパク質立体構造・機能予測、タンパク質ディスオーダー予測

研究概要1

タンパク質は、生体高分子であり、生物を形成する重要な構成要素の一つです。また、タンパク質は、 そのアミノ酸配列が決まれば立体構造も決まると考えられ、多くの研究者が様々な方法でその問題に取り組んでいますが、未だに解明されてい ない難解な分子でもあります。さらに、近年、生体内で一定の構造を取らない領域を持つタンパク質(天然変性タンパク質:Natively unfolded protein または、Intrinsically disordered Proteinと呼ばれています)の研究が進み、タンパク質は様々な要因で立体構造を形成することが解ってきました。 つまり、タンパク質は、温度・圧力・pH・変性剤などの物理・化学的な要因で立体構造を形成したり、壊れたりする他に、機能を発現する (リガンド分子と相互作用する)際に立体構造ができる例が多数見つかって来ました。 タンパク質分子は生体内で静止している訳ではなく、様々な要因で様々な構造に変化して機能を発揮しています。 研究室では、タンパク質の置かれた環境を考慮して、その環境内でタンパク質がどのような構造変化や相互作用をして機能発現を行うかを予測する 技術の研究を行っています。

研究テーマ2

タンパク質発現・可溶性予測

研究概要2

組換えタンパク質技術は、タンパク質の研究や工業的利用を行う上で重要な技術ですが、目的タンパク質を得るまでに多くの時間・費用・労力が必要であり、結果として、それが得られない場合もあります。 この問題を解決するために、ヒト完全長cDNAのタンパク質発現・可溶性実験データを基にしたタンパク質発現・可溶性予測システム(ESPRESSO)を開発しました。予測対象の発現系は、大腸菌、コムギ胚芽無細胞およびブレビバチルス発現系で、 大腸菌は、2種類(特徴量、配列パターン)の統計解析に基づく発現・可溶性予測、コムギ胚芽無細胞は、その2種類の可溶性予測、ブレビバチルスでは、特徴量に基づく可溶性予測をWebシステムとして無償公開しています。 ESPRESSOの予測精度は、70〜80%で、既存の予測法と比較して、両予測法とも高精度です。今後は、ESPRESSOの改良や対応する発現系の追加などを行うとともに、可溶性タンパク質を生産するための研究開発やタンパク質発現系の特徴を詳細 に解析するなどの応用研究を行っています。

研究テーマ3

医薬品情報および投薬履歴の解析

研究概要3

医薬品添付文書、副作用情報などの医薬品情報と投薬履歴から個々の患者に適した薬の提案ができる情報システムの研究を行っています。現在、高血圧、高脂血症、糖尿病の情報解析を行っています。

研究テーマ4

大規模医薬品副作用情報を対象としたセキュアな副作用解析システム構築と実証実験(CREST 研究領域「ビッグデータ統合利活用のための次世代基盤技術の創出・体系化」 研究課題名「ビッグデータ統合利用のためのセキュアなコンテンツ共有・流通基盤の構築」分担研究)

研究概要4

高度にセキュリティが確保された環境で取り扱う必要がある患者の薬歴情報を用いた実証実験のための医薬品副作用解析システムを開発しています。

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