definitionを意味する)を開発し、ヒトのタンパク質10,323種類から294種類の摂動に対して共変動するタンパク質の組み合わせを同定した。(PEX11β)"がマゼンタ色の点として表示され、PEX11βと共調節されるタンパク質が緑色の点および表に表示されている。この共調節マップを利用して、物理的な相互作用はしていないタンパク質あるいは共局在していないタンパク質の間の機能的連関を発見することができる。哺乳類細胞においてペルオキシソームとミトコンドリアが協働して、脂肪酸を分解し細胞エネルギーのバランスを保つことは知られていた。著者らは今回、生細胞の蛍光標識と蛍光顕微鏡観察により、PEX11βによってペルオキシソームの細胞膜が突起を形成しミトコンドリアと相互作用することを確認し、ペルオキシソームから輸送される代謝物がミトコンドリアにおけるATP生産に貢献する機構を示唆するに至った。機能を、共調節マップを利用することで、予測可能なことも示した。機械学習の過程で評価した結果、タンパク質の共発現解析に基づく機能相関解析は、mRNAの共発現に基づく解析よりも高精度で高感度であり、現時点ではmRNAの共発現データに比べてカバレッジが劣るが、タンパク質発現のデータが蓄積されればされるほど、タンパク質共発現解析による遺伝子機能のアノテーションが加速することになろう。2019-10-25.ソーク研究所のグループが、54個のアミノ酸から成るマイクロタンパク質PIGBOSがUPRを調節することを同定した。PIGBOSはミトコンドリア外膜に局在し、ER-ミトコンドリアが接触する部位で、ERタンパク質のCLCC1と相互作用し、PIGBOSの欠損はUPRを高め細胞死を亢進する。T-RExにおけるBioIDのデータからSAINTexpressにより細胞コンパートメントのマーカとのインタラクターを高精度で同定した。MAPからの画面キャプチャ下図参照]。4,145種類を20種類のコンパートメントに割り振る結果となった。局在の再現率は、これまでの大規模な質量分析と顕微鏡による解析に優るとも劣らなかった。これまで局在が同定されていなかったタンパク質のコンパートメントとサブコンパートメントへの局在を同定した。LID/LAD)技術の開発によって、光操作によるタンパク質間相互作用ひいてはシグナル伝達経路の調節と解析が可能になった。(CRY2)と同じくシロイヌナズナ由来のCIB1またはCIB1変異体CIBNのセットにより、青色光照射によって、CRY2を融合したタンパク質と、CIB1/CIBNを融合したタンパク質の、細胞内での相互作用の可視化が可能になった。2PEM)の開発によって、生体組織の深部の可視化も可能になった。2paCRY2)、2paCRY2と2PEMによる細胞/組織内でのシグナル伝達の調節と解析を実現した。FRAPA)に基づいている。ERK)活性化を実現。2paRAFを発現させたマウス皮膚においても、ERKの2P励起を実現し、また、ERKの細胞間伝播の追跡も実現。LINX)の組み合わせ2paLINXが、2p励起によって細胞核から細胞質へ移行することで、実証。[*1]、共通祖先に由来する多数のタンパク質配列の比較解析に基づく共進化アミノ酸ペアの同定から、タンパク質の構造やタンパク質複合体の構造を同定する手法が、成果を上げてきている。AlphaFoldは、膨大なゲノム配列のマルチプルアライメントから出発して、タンパク質3次元上で直接相互作用するアミノ酸ペアを同定し、その結合距離と結合角度を推定していく。tuberculosisにおけるペアワイズPPIをプロテオームワイドで同定した。coliの全タンパク質4,262種類と40,607種類のバクテリアのゲノム配列から解析を始めた。ゲノム配列のマルチプルアライメントからオーソログタンパク質を同定し、解析に十分な数の配列データが得られるタンパク質ペア5,433,039組を選択した。coliタンパク質複合体を構成するタンパク質ペアからなるゴールドスタンダードのデータセットと、互いに相互作用を示唆するデータが存在しない2種類の異なる複合体から抽出したタンパク質ペアからなるネガティブデータセットを用意した。(多数のタンパク質と)共進化性を示す残基とタンパク質を排除し、21,818組へと絞り込んだ。silicoドッキングシミュレーションを経て、804組まで絞り込んだ。(APMS)、PDBからのゴールドスタンダード、およびEcocycからのゴールドスタンダードに対してベンチマークした結果、共進化モデルがY2HやAPMSに優る精度を示すことが明らかになった。(以下、共進化ペア)と判定した。ゴールドスタンダードとの照合の結果、共進化確率が二元複合体では確かに高いが、大きな多元複合体や核酸を含む複合体などで低くなる傾向が見られた。ゴールドスタンダードに見られる界面と共進化ペアから示唆された界面が整合しない事例の分析から、共進化ペアを利用することで一時的に形成される界面の予測が可能なことが示唆された。強い共進化性が見られた1,618組のうち、936組は既報であり、126組についてはPDBにホモロジーモデリングのテンプレートが存在し、156組には遺伝子間相互作用が既報であった。(~25%)となった。(~69%)を新奇PPIと判定した。2019-06-17.タンパク質構造解析は、X線結晶構造解析、NMRならびにクライオ電顕法の進歩とともに加速されてきたが、複雑な複合体タンパク質や膜タンパク質の解析には特に、サンプル調整、巨大なシンクロトロン、強力な磁石、超低温といった専用そしてまたは巨額な専用装置を必要とする。タンパク質構造解析の別法は、アミノ酸配列の変異が他の分子との結合親和性などの機能に与える影響を見ることから、タンパク質の3次元構造を再構成する試みである。この手法は、計算機上で実現可能であり専用の装置を必要としないが、構造未知のタンパク質ドメインの~70%には解析に十分な相同配列データが存在しないと言われている。509,693種類のDNAライブラリを用意し、バクテリアで発現させ、各変異体のヒトIgG-Fcへの結合親和性を評価した。この遺伝子/アミノ酸変異と機能のデータをもとに、二重変異体に見られる機能の変動が、それぞれの単一変異体に見られる機能の変動からの想定よりも顕著に大きい遺伝子(タンパク質)ペアは、その遺伝子間相互作用によって表現型に影響を及ぼすエピスタシスな関係にあると、判定した。Åの範囲内で一致すること示した。[*3])について、全ての二重変異のわずかに~4%のデータで三次元構造を再構成可能なことを示した。[*4])、USグループは今回、FosとJunの複合体構造を再構成した。アッセイ法、スケーラブルなアルゴリズムの開発が待たれる。