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シグナルペプチドの判別方法およぴコンピュータで実施するためのコンピュータプログラム

シーズコード S032000166
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 美宅 成樹
研究者所属機関
  • 東京農工大学 工学部
研究機関
  • 東京農工大学 工学部
技術名称 シグナルペプチドの判別方法およぴコンピュータで実施するためのコンピュータプログラム
技術概要 タンパク質は細胞質内で生合成された後、機能する場所に移動する。例えばホルモンなどの分泌型水溶性タンパク質は細胞膜を通り抜けて細胞外に分泌されるし、膜タンパク質は細胞膜などの適切な膜に組み込まれる。一部のタンパク質は、膜透過や膜への組込みの過程において荷札のような役割をする「シグナルペプチド」と呼ばれるアミノ酸配列を持っている。シグナルペプチドはタンパク質が目的の場所に到達すると切除されてしまう。本発明の内容は任意のアミノ酸配列に対して、シグナルペプチドの有無とその領域を判別する技術である。判別アルゴリズムの概要は; 各アミノ酸に固有の疎水性指標・負電荷指標を用いて、入力されたアミノ酸配列のなかのある閾値を越えて平均疎水性値が高く、かつ負電荷残基を含まない領域を探索し、それらのうち最もN末端に近い領域をシグナルペプチドの候補領域とする。次に、候補領域のうち平均疎水性値が最大の位置、ここからN末端側に直近の正電荷残基の位置(ない場合はN末端)を用いて、シグナルペプチドの判別領域を設定する。この判別領域は、候補領域とは一致しない場合が多い。判別領域を構成するアミノ酸に、新規に発明したシグナルペプチド判別のための2つの指標SS-index、SP-indexを割り振る。これらの値と候補領域の位置情報とを考慮に入れた判別式から、候補領域がシグナルペプチドであるか否かを判別するものである。
従来技術、競合技術の概要 シグナルペプチド切断位置をアミノ酸配列から推定する方法があるが、当該配列にこれといった特徴がなく、判別基準として利用しにくい。そこで、シグナルペプチドは疎水性の高い領域であることを利用する方法が提案されているが、疎水性指標のみから判別する単純な方法では、疎水性の高い膜タンパク質の膜貫通領域を誤判別してしまう。
研究分野
  • 蛋白質・ペプチド一般
  • 生物学的機能
展開可能なシーズ (1)生体内でのシグナルペプチドの物理化学的な認識様式を研究した結果得られた指標
(2)ゲノム解析によって得られた新規タンパク質のアミノ酸配列など、任意のアミノ酸配列に適用可能なコンピュータプログラム
(3)アミノ酸配列データのみから計算ができ、また、指標を用いて計算するので高速処理が可能なコンピュータプログラム
用途利用分野 (1) プロテオーム情報解析、ゲノム計画の進展により明らかになった、新規な遺伝子・タンパク質の機能推定。
(2) バイオインフォマティクス・コンピュータを用いた大量の生物情報の処理。
(3) ゲノム創薬、シグナルペプチドを用いた、リゾチームやホルモン剤などのタンパク質製剤の生産技術向上。
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, . 美宅 成樹, 五味 雅裕, . シグナルペプチドの判別方法、及びそのためのコンピュータプログラム. 特開2003-014734. 2003-01-15
  • G01N  33/48     
  • G06F  19/00     
  • G06F  17/30     

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